(57)【要約】本発明は、下記式：tan δ≧０．２３−０．００６Ｘ（式中、tan δは前記組成物の硬化後の損失正接を表し、Ｘは前記組成物の硬化後のアスカーＣ硬さを表す）を満たす人工外皮用シリコーンエラストマー組成物に関する。本発明の組成物を用いて、外観のみならず、柔軟で、皮膚によく似た触感を有する人工外皮を、簡便な方法で得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工外皮用シリコーンエラストマー組成物であって、
下記式：
tan δ≧０．２３−０．００６Ｘ
（式中、
tan δは前記組成物の硬化後の損失正接を表し、
Ｘは前記組成物の硬化後のアスカーＣ硬さを表す）
を満たすことを特徴とする人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項２】
前記式において、tan δが０．２以上、及び／又は、Ｘが２０以下の正数であることを特徴とする、請求項１記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項３】
シリカ微粉末を５〜３０質量％の範囲で含むことを特徴とする、請求項１又は２記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項４】
前記シリカ微粉末の１０質量％以上が湿式シリカであることを特徴とする、請求項３記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項５】
粘度が２０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項６】
室温硬化性の付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項７】
アルケニル基含有シロキサンを含む請求項６記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物の硬化物。
【請求項９】
引張強度が０．３ＭＰａ以上、及び／又は、伸びが４２０％以上であることを特徴とする、請求項８記載の硬化物。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の硬化物からなる人工外皮。
【請求項１１】
請求項１０記載の人工外皮を備える模型又はロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００６年１２月１５日に日本国に出願された特願２００６−３３８３６６号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。【０００２】
本発明は、人工外皮用の硬化性シリコーンエラストマー組成物に関する。ここで「外皮」とは、生体を被覆する物質を意味し、例えば、皮膚、粘膜、頭皮、爪等を含むものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、人工外皮を備える模型又はロボット、特に人体模型又はロボットが知られており、特開昭５７−１４４７３９号公報には、汚れにくく、また、仮に汚れが付着しても取り除きやすい人工外皮として、シリコーンゴム製の人工外皮を使用したマネキンが開示されている。
【特許文献１】特開昭５７−１４４７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マネキンの如き人体模型又はロボットは一般にその少なくとも一部が外皮によって被覆されているが、これらは見学者・使用者等と対面した状態で使用されることが多く、また、場合によっては見学者・使用者等と接触することもあるので、その外皮が実際の皮膚等の外観及び触感に近いことが求められる。【０００５】
しかし、特開昭５７−１４４７３９号公報に記載されたシリコーンゴム製人工外皮は、その表面汚染に対しては優れた抵抗性を示すものの、柔軟性を欠き、特に、触感の点で未だ改善の余地を有している。【０００６】
本発明は、このような従来技術の現状に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、外観のみならず、柔軟で、皮膚等によく似た触感を有する人工外皮を、簡便な方法で得ること、並びに、そのような方法に使用可能な組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、下記式：
tan δ≧０．２３−０．００６Ｘ
（式中、
tan δは前記組成物の硬化後の損失正接を表し、
Ｘは前記組成物の硬化後のアスカーＣ硬さを表す）
を満たす人工外皮用シリコーンエラストマー組成物によって達成される。前記tan δは０．２以上であり、及び／又は、Ｘが２０以下の正数であることが好ましい。【０００８】
本発明の組成物は、シリカ微粉末を５〜３０質量％の範囲で含むことが好ましく、シリカ微粉末の１０質量％以上が湿式シリカであることがより好ましい。【０００９】
また、本発明の組成物の粘度は２０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。【００１０】
そして、本発明の組成物は、室温硬化性の付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物であることが好ましい。前記組成物は、アルケニル基含有シロキサンを含むことが好ましい。【００１１】
本発明の人工外皮は、上記の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物を硬化させて得られた硬化物からなり、その引張強度が０．３ＭＰａ以上であり、及び／又は、その伸びが４２０％以上であることが好ましい。【００１２】
本発明の人工外皮は、模型又はロボットの外皮として使用されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
これまで、シリコーンエラストマーの触感とその損失正接との関係について論じられたことはない。そして、本発明は、皮膚に類似する触感をシリコーンエラストマーに付与するにあたって、鋭意検討の結果、シリコーンエラストマーの触感がその損失正接と密接な関連を有することを突き止め、更に、シリコーンエラストマーのアスカーＣ硬さに基づいてその損失正接を所定範囲に規定することにより、該シリコーンエラストマーに皮膚の触感を与えるという技術思想に到達したものである。【００１４】
したがって、本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物によって、柔軟で、且つ、皮膚に非常に類似した触感を有する人工外皮を製造することができる。本発明の人工外皮は模型又はロボット、特に人体模型又はロボット、の外皮として好適に使用することができる。また、本発明の人工外皮は、そのままで、或いは、他の物体と組み合わされて、医学用臓器、器官模型、動物模型等の各種模型を構成することができる。【００１５】
特に、本発明のシリコーンエラストマー組成物が硬化遅延剤としてアルケニル基含有シロキサンを含む場合には、その硬化物の変色を抑制できるので、顔料、染料等の色素の配合による外皮の色感の調整をより容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物は、室温乃至加熱条件下で硬化してエラストマーを形成する性質を有する硬化性シリコーン組成物からなる。ここでの「室温」とは１５〜４５℃を意味しており、好ましくは２０℃〜４０℃であり、より好ましくは２５℃である。【００１７】
本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物は、その硬化物が下記式：
tan δ≧０．２３−０．００６Ｘ
（式中、
tan δは前記組成物の硬化後の損失正接を表し、
Ｘは前記組成物の硬化後のアスカーＣ硬さを表す）を満たすものである。【００１８】
損失正接（tan δ）とは、弾性に相当する貯蔵弾性率（Ｇ’)と粘性に相当する損失弾性率（Ｇ”)との比、すなわちＧ”／Ｇ’であり、振動吸収性を反映する。上記式中の損失正接はシリコーンエラストマー組成物の硬化後の粘弾性測定により得ることができる。損失正接が小さすぎると皮膚の触感が失われ、接触時にあたかも芯があるように感じる硬さとなる。損失正接が０．２以上であると、皮膚に非常に類似した触感を得ることができるので好ましく、０．２５以上がより好ましく、０．３以上が特に好ましい。【００１９】
アスカーＣ（Asker C）硬さとは、ＪＩＳ  Ｋ７３１２に規定される、主に軟質エラストマーに適用される硬度である。本発明においてアスカーＣ硬さとは、ＪＩＳ  Ｋ７３１２に規定されたタイプＣ硬さ試験機による測定値を示し、例えば、アスカーＣ硬さが２０の場合、前記試験機で測定した値が２０であることを意味する。アスカーＣ硬さは、数字が大きいほど「硬い」ことを意味する。アスカーＣ硬さが２０を越えると外皮の柔軟性が悪化するので、上記式中のＸは２０以下の正数、すなわち０＜Ｘ≦２０であることが好ましく、０＜Ｘ≦１０がより好ましい。【００２０】
通常は、アスカーＣ硬さが大きいと損失正接（tan δ）が小さくなる傾向があるが、tan δ≧０．２３−０．００６Ｘ（Ｘ：アスカーＣ硬さ）の関係が満たされる本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物の硬化物では、皮膚の如き感触を得ることができる。【００２１】
本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物の硬化物は、脱型時の破損を防止し、また、成形時の作業性を高めるために、引張強度が０．３ＭＰａ以上、好ましくは０．４ＭＰａ以上、及び／又は、伸びが４２０％以上、好ましくは５００％以上であることが好ましい。【００２２】
本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物は、その硬化物がtan δ≧０．２３−０．００６Ｘの関係を満たすのであれば、その物理的性状、硬化タイプ及び組成は特に限定されるものではないが、型内での流動性に優れ、また、成形時の作業性が改善されるので、粘度が２０，０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。【００２３】
本発明の人工外皮用シリコーンエラストマー組成物は、室温硬化性の付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物であることが好ましい。そのような組成物としては、例えば、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の成分を含む組成物があげられる。（Ａ）〜（Ｄ）の各成分は、それぞれ単一物を使用してもよく、或いは、２種類以上を併用してもよい。【００２４】
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｃ）ヒドロシリル化反応触媒、及び、
（Ｄ）微粉末シリカ【００２５】
（Ａ）成分は、１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサンである。前記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。前記アルケニル基のケイ素原子への結合位置は特に限定されず、分子鎖末端及び／又は分子鎖側鎖である。また、（Ａ）成分は、ケイ素原子に結合したアルケニル基以外の有機基を有していてもよく、該有機基は、例えば、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；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；３，３，３−トリフロロプロピル基、３−クロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基等の、通常、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜８の、非置換又は置換の１価炭化水素基であり、好ましくはメチル基である。【００２６】
（Ａ）成分の粘度は２５℃において、０．０５〜１００Ｐａ・ｓであることが好ましく、０．１〜４０Ｐａ・ｓの範囲がより好ましい。（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンのシロキサン骨格は、直鎖状でも分岐状でもよく、また両者の混合物でもよいが、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しから成り、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、実質的に直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。特に、本発明の組成物の架橋密度を低下させることによって硬化後の損失正接を適切な範囲とする場合には、高粘度（高分子量）の分子鎖両末端にケイ素結合アルケニル基（好ましくはビニル基）を有する直鎖状オルガノポリシロキサンが好ましい。【００２７】
（Ｂ）成分は、１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。ケイ素原子に結合した水素原子は末端シロキサン単位、及び／又は、ポリマー鎖中のシロキサン単位に位置することができる。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは線状シロキサンポリマーであり、ＲＨＳｉＯ単位、及び、Ｒ２ＸＳｉＯ１／２単位（これらの式中、Ｒは、上記（Ａ）成分における有機基と同様の、アルケニル基を有しない、炭素数１〜１０の、好ましくは炭素数１〜８の、非置換又は置換の一価炭化水素基であり、好ましくはメチル基である。Ｘは水素原子もしくはＲを表す）を分子中に必須に含有し、Ｒ２ＳｉＯ基の単位を任意に含有するものである。【００２８】
前記（Ｂ）成分中に存在するケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）の合計量は、前記（Ａ）成分中のアルケニル基１個当たり、０．４〜３個であることが好ましく、０．４〜１．５個がより好ましい。したがって、前記（Ａ）成分１００質量部に対する前記（Ｂ）成分の相対量は、この関係が維持されるように、例えば、１〜１０００質量部の範囲で適宜決定されることが好ましい。ただし、本発明の組成物の架橋密度を低下させることによって硬化後の損失正接を適切な範囲とする場合には、（Ｂ）成分の配合量を少なく（例えば、組成物の１〜２０質量％、より好ましくは１〜１５質量％）することが好ましい。【００２９】
（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの２５℃における粘度は、好ましくは、０．００１〜１０Ｐａ・ｓであり、より好ましくは０．０１〜５Ｐａ・ｓである。このような（Ｂ）成分としては、具体的には、例えば、以下の式で表されるものが挙げられる。
【化１】
2008072517.tif 000002
［上記式中、Ｒは前記と同じ意味を示し、ｐ、ｑはそれぞれ１以上の整数であり、ｐ、ｐ＋ｑは上記粘度を満足する値である。］ 【００３０】
（Ｃ）成分は、前記（Ａ）成分中のアルケニル基と、（Ｂ）成分中のＳｉＨ基との付加反応（ヒドロシリル化）の触媒であり、該付加反応を促進するものであればいかなる触媒を使用してもよい。【００３１】
ヒドロシリル化反応触媒としては、例えば、白金系触媒、パラジウム系触媒及びロジウム系触媒から選ばれる少なくとも１種の触媒が用いられ、より具体的には、例えば、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との配位化合物、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等が使用され、特に好ましくは白金系化合物である。（Ｃ）成分は触媒として有効量（いわゆる触媒量）であればよく、具体的には、例えば前記（Ａ）及び（Ｂ）成分の合計量に対して触媒の量（金属元素分として）が質量換算で０．０１〜５００ｐｐｍ、好ましくは０．１〜１００ｐｐｍ程度の割合で配合される。【００３２】
（Ｄ）成分は、微粉末シリカであり、本発明の組成物の硬化後の補強材として作用する。すなわち、本発明の組成物は好ましくは型内成形材料として使用されるが、その場合は、脱型時の破損を回避するために高い引張強度並びに伸びが特に求められる。そこで、本発明の組成物においては、微粉末シリカを補強材として使用することにより、このような強度特性を満足する硬化物を形成することができる。（Ｄ）成分としての微粉末シリカは、ＢＥＴ法で測定した比表面積が５０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１００〜３００ｍ２／ｇであることがより好ましい。比表面積が５０ｍ２／ｇ未満では、満足するような強度特性を付与できないおそれがある。【００３３】
微粉末シリカとしては、例えばヒュームドシリカ等の乾式シリカや、湿式シリカ等の合成シリカが使用される。これらのシリカは表面に多量のシラノール基を有しているために、例えばハロゲン化シラン、アルコキシシラン、各種シラザン化合物（例えば、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジビニルジシラザン）等のシリル化剤により表面処理されたいわゆる疎水性シリカとして使用することもできる。なお、疎水性シリカを使用する代わりに、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンと微粉末シリカと上記シリル化剤とを混合して得られたマスターバッチを使用することも可能である。微粉末シリカの配合量は、本発明の組成物の５〜３０質量％の範囲が好ましく、１０〜３０質量％の範囲がより好ましく、１５〜２０質量％の範囲が特に好ましい。この配合量が組成物の３０質量％を超えると組成物の成形作業性が損なわれるおそれがある。【００３４】
本発明の組成物の硬化後の他の物理的特性を維持しつつ損失正接を適切な範囲とするためには、湿式シリカを使用することが好ましく、具体的には、湿式シリカの使用割合を微粉末シリカの１０質量％以上とすることが好ましく、４０質量％以上がより好ましく、１００質量％が特に好ましい。例えば、微粉末シリカとして湿式シリカを含むと、該組成物の硬化物のアスカーＣ硬さが同じ場合、正接損失（tan δ）や伸び、引張強さがより大きくなるという傾向がある。一方、本発明の組成物の硬化物の透明性や着色性を重視する場合は乾式シリカを使用することが好ましく、その場合は、乾式シリカの使用割合を微粉末シリカの１０質量％以上とすることが好ましく、４０質量％以上がより好ましく、１００質量％が特に好ましい。【００３５】
本発明の組成物には、上記の成分以外に、（Ｅ）分子鎖両末端にケイ素原子に結合した水素原子を有し、分子中に脂肪族不飽和結合を有しない直鎖状のオルガノポリシロキサンを配合することが好ましい。（Ｅ）成分の２５℃での粘度は、０．００１〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０１〜１Ｐａ・ｓの範囲である。この直鎖状オルガノポリシロキサンは、本発明の組成物の硬化に際して前記（Ａ）成分の分子鎖長を増加させる働きをし、該組成物の硬化物の損失正接（tan δ）や伸び、引張強さをより大きくすることができる。【００３６】
前記（Ｅ）成分のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記一般式（Ｉ）：
【化２】
2008072517.tif 000003
[式中、
Ｒはアルケニル基を含有しない非置換又は置換の１価の炭化水素基であり、
ｎは当該オルガノポリシロキサンの２５℃における粘度が上記の範囲となるような数である]
で表される、分子鎖両末端にケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。【００３７】
一般式（Ｉ）において、Ｒはアルケニル基を含有しない非置換又は置換の１価の炭化水素基であり、例えば、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；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；３，３，３−トリフロロプロピル基、３−クロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基等の、通常、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜８のものが挙げられる。特に好ましいＲはメチル基である。ｎはこのオルガノポリシロキサンの２５℃における粘度が上記の通り０．００１〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０１〜１Ｐａ・ｓになるような数である。【００３８】
前記（Ｅ）成分を使用する場合は、（Ｂ）成分と（Ｅ）成分中に存在するケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）の合計量は、前記（Ａ）成分中のアルケニル基１個当たり、０．４〜３個であることが好ましく、０．４〜１．５個がより好ましい。したがって、前記（Ａ）成分１００質量部に対する（Ｂ）成分と（Ｅ）成分の合計の相対量は、この関係が維持されるように、例えば、１〜１０００質量部の範囲で、適宜決定されることが好ましい。また、（Ｅ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子の数は、（Ｂ）成分と（Ｅ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子の合計に対して２０〜８５モル％であることが好ましく、３０〜７０モル％がより好ましい。なお、本発明の組成物の架橋密度を低下させることによって硬化後の損失正接を適切な範囲とする場合には、（Ｂ）成分と（Ｅ）成分の合計の配合量を少なく（例えば、組成物の１〜１０質量％、より好ましくは１〜５質量％）することが好ましい。【００３９】
特に、（Ｄ）成分として乾式シリカを使用する場合は、（Ｂ）成分と共に（Ｅ）成分を本発明の組成物に配合する方が、該組成物の硬化物の損失正接（tan δ）を適切に制御できるので好ましい。【００４０】
更に、本発明の組成物には、（Ｆ）２５℃における粘度が０．０１〜５００Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０３〜１００Ｐａ・ｓである非官能性オルガノポリシロキサンを配合してもよい。（Ｆ）成分は、必要に応じて使用され、本発明の組成物において離型剤として作用するものであり、好ましくは直鎖状の非官能性オルガノポリシロキサンである。このオルガノポリシロキサンがアルケニル基やヒドロシリル基（ＳｉＨ基）等の付加反応性官能基を有していると、本発明の組成物の硬化物中に（Ｆ）成分が固定され、離型効果をもたらさない。したがって、非官能性オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合した置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、３，３，３−トリフロロプロピル基、３−クロロプロピル基等のハロ置換アルキル基等の基が挙げられる。メチル基が特に好ましい。（Ｆ）成分の配合量は（Ａ）成分１００質量部に対して０〜２０質量部であり、好ましくは５〜１０質量部である。（Ｆ）成分の配合量が、（Ａ）成分１００質量部に対して、２０質量部より多いと（Ｆ）成分に由来するオイル状物質が硬化物から滲む場合がある。【００４１】
また、本発明の組成物には、硬化遅延剤を配合することも可能であり、例えば、３−メチル−１−ブチン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシル−３−オール、フェニルブチノール等のアセチレン系化合物；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、１，３−ジビニル−テトラメチルジシロキサン等のアルケニル基含有シロキサン；ベンゾトリアゾール等のトリアゾール化合物；メチル（トリス（１，１−ジメチル−２−プロピニルオキシ）シラン等のアルキニルシラン；フォスフィン化合物；メルカプト化合物等を微量又は少量添加することができる。本発明の組成物が変色の原因となるアンモニアを含む場合でも当該組成物の硬化物の変色が抑制されるので、硬化遅延剤としては、アルケニル基含有シロキサンが好ましく、アルケニル基含有量が２０質量％以上の低分子量のアルケニル基含有シロキサンがより好ましい。ビニル基含有シロキサンが特に好ましい。なお、硬化物の色はその物理的特性に影響を与えることはないので、黒色外皮等のように、硬化物の変色の程度が問題とならない用途については、硬化遅延剤としてのアルケニル基含有シロキサンの配合は任意である。【００４２】
本発明の組成物には、上記の成分以外に、汎用の添加剤を配合することができる。このようなものとして、例えば、ＳｉＯ２単位又はＲ１ＳｉＯ３／２単位を含有し、１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン樹脂が挙げられる。その他、酸化鉄、ベンガラ、コバルトブルー等の無機顔料、アゾ系染料、キノリン系染料等の有機染料、酸化セリウム、炭酸亜鉛、炭酸マンガン、酸化チタン、カーボンブラック等を配合してもよい。【００４３】
本発明のシリコーンエラストマー組成物は、例えば２０℃〜１５０℃の温度条件下、好ましくは５０℃以下、より好ましくは室温で硬化して、硬化物としてのエラストマーを形成する。【００４４】
本発明のシリコーンエラストマー組成物の硬化物は、シリコーンエラストマーに固有の高い柔軟性、変形可能性に加えて、皮膚様の触感を有するので、人工外皮として好適であり、とりわけ、模型又はロボット、特に可動部を有するヒト型の模型又はロボットの外皮として有用である。【００４５】
本発明の人工外皮は、例えば、ヒトの外観形状の内面を有する外型枠と、該外型枠との間にキャビティを保持するように配置された内型枠からなる型枠を準備し、前記キャビティ内に本発明のシリコーンエラストマーを導入して硬化させ、硬化後に外型枠を型枠から取り外すことによって得ることができる。このように、本発明のシリコーンエラストマー組成物を密閉型内のキャビティにて室温において硬化させることによって、人工外皮を効率的に製造することができる。なお、本発明の人工外皮には、必要に応じて、着色、植毛等を施すことができる。【００４６】
本発明の人工外皮は、例えば、ポリウレタンフォーム、軟質ポリ塩化ビニル、シリコーンエラストマー等の柔軟な材質からなる基体の表面に、必要に応じて接着剤やプライマーを介して、接合する等して一体化することにより、人体に近い弾力性と皮膚触感とを実現することができる。これにより、ヒトの実物に極めて近い精巧な模型又はロボットを製造することができる。【００４７】
また、本発明の人工外皮は、ヒト型の模型又はロボット以外にも、医学・看護実習等に使用される医学用臓器、器官模型、動物模型等の各種模型の構成部材として好適に使用することができる。例えば、眼球内の水晶体等の小型の臓器模型の場合は、本発明の人工外皮をそのまま使用することができ、また、肺等の比較的大型の臓器模型の場合は、本発明の人工外皮を基体と組み合わせて使用することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明をより詳細に例証するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例中、粘度は２５℃における値である。【００４９】
[調製例１]
粘度４００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．４７質量％）  １００質量部、乾式シリカ（CAB-O-SIL S-17D）  ５３質量部、ヘキサメチルジシラザン  １０．６質量部、水  ４．２質量部、テトラメチルジビニルジシラザン  ０．７質量部をミキサーに投入し、室温で均一になるまで混合した後、減圧下２００℃で２時間加熱処理してシリカマスターバッチ１を調製した。【００５０】
[調製例２]
粘度４００００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．０９質量％）  １００質量部、乾式シリカ（CAB-O-SIL S-17D）  ４７質量部、ヘキサメチルジシラザン  ９．２質量部、水  １．８質量部、テトラメチルジビニルジシラザン  ０．３質量部をミキサーに投入し、室温で均一になるまで混合した後、減圧下２００℃で２時間加熱処理してシリカマスターバッチ２を調製した。【００５１】
[調製例３]
粘度２０００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．２３質量％）  １００質量部、湿式シリカ（SIPERNAT 200）  ５７質量部、ヘキサメチルジシラザン  ８．４質量部、水  ３．５質量部をミキサーに投入し、室温で均一になるまで混合した後、減圧下２００℃で２時間加熱処理してシリカマスターバッチ３を調製した。【００５２】
[調製例４]
粘度２０００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．２３質量％）  １００質量部、湿式シリカ（SIPERNAT 320DS）  ５７質量部、ヘキサメチルジシラザン  ８．４質量部、水  ３．５質量部をミキサーに投入し、室温で均一になるまで混合した後、減圧下２００℃で２時間加熱処理してシリカマスターバッチ４を調製した。【００５３】
[調製例５]
粘度４００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．４７質量％）  １００質量部、湿式シリカ（ZIPSIL LP）  ６０質量部、ヘキサメチルジシラザン  １０．６質量部、水  ４．２質量部をミキサーに投入し、室温で均一になるまで混合した後、減圧下２００℃で２時間加熱処理してシリカマスターバッチ５を調製した。【００５４】
シリカマスターバッチ１、２及び４について、下記の測定方法によりアンモニア含有量を測定したところ、シリカマスターバッチ１、２及び４に含まれるアンモニア含量は、それぞれ、１９ｐｐｍ、５５ｐｐｍ及び１００ｐｐｍであった。【００５５】
［測定方法］
アンモニア含有量：シリカマスターバッチ１．５ｇを精秤し、トルエン６０ｍｌを加えて溶解した。得られた溶液に５mＭの硝酸２０ｇを加えて２時間振り混ぜた後、遠心分離して水相に抽出されたアンモニアを定量した。【００５６】
[シリコーンエラストマー組成物の調製]
下記表１に示す成分を同じく表１に示す割合で均一に混合して室温硬化性シリコーン組成物１〜８（以下、それぞれ、ベース１〜８という）を得た。【００５７】
【表１】
2008072517.tif 000004
【００５８】
Ａ−１：粘度４２０ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチル・メチルビニルポリシロキサン（ビニル基含有量約１．０６質量％）
Ａ−２：粘度４００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．４７質量％）
Ａ−３：粘度２０００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．２３質量％）
Ａ−４：粘度１００００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．１３質量％）
Ａ−５：粘度４００００ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ビニル基含有量約０．０９質量％）
Ｆ−１：粘度５０ｍＰａ・ｓのジメチルポリシロキサン
白金系触媒：白金の１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のジビニルテトラメチルジシロキサン溶液【００５９】
[実施例１〜１７・比較例１〜１１]
ベース１〜８のそれぞれについて、下記表２に組成を示す硬化剤１及び硬化剤２を、下記表３〜１２に示す割合で使用して、室温にて硬化させて硬化物を得た。更に、各硬化物について下記に示す測定方法により損失正接、引張強さ、引裂強さ、及び、触感を測定した。表７、９及び１０に示す例では、それらの特性に加えて、変色を測定した。結果を表３〜１２に併せて示す。【００６０】
【表２】
2008072517.tif 000005
【００６１】
Ｂ−１：粘度２９ｍＰａ・ｓの分子鎖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・メチルハイドロジェンポリシロキサン（ケイ素原子結合水素原子含有量約０．１５質量％）
Ｂ−２：粘度２７ｍＰａ・ｓの分子鎖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・メチルハイドロジェンポリシロキサン（ケイ素原子結合水素原子含有量約０．１０質量％）
Ｅ−１：粘度３８ｍＰａ・ｓの分子鎖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（ケイ素原子結合水素原子含有量約０．０６質量％）
硬化遅延剤１：メチル（トリス（１，１−ジメチル−２−プロピニルオキシ）シラン
硬化遅延剤２：テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン【００６２】
【表３】
2008072517.tif 000006
【００６３】
【表４】
2008072517.tif 000007
【００６４】
【表５】
2008072517.tif 000008
【００６５】
【表６】
2008072517.tif 000009
【００６６】
【表７】
2008072517.tif 000010
【００６７】
【表８】
2008072517.tif 000011
【００６８】
【表９】
2008072517.tif 000012
【００６９】
【表１０】
2008072517.tif 000013
【００７０】
【表１１】
2008072517.tif 000014
【００７１】
【表１２】
2008072517.tif 000015
【００７２】
［測定方法］
アスカーＣ硬さ：ＪＩＳ  Ｋ７３１２に規定されたタイプＣ硬さ試験機を用いた試験方法に準ずる。硬化物の試験片（厚さ６ｍｍ、直径70ｍｍの円盤形状）を２枚重ねて使用した。【００７３】
損失正接（ｔan δ）：ダイナミックアナライザーＡＲＥＳによる粘弾性特性測定に基づく（振動周波数１Ｈｚ、ストレイン１０％、サンプル形状は直径２５ｍｍ厚さ５ｍｍの円盤）。【００７４】
引張強さ、伸び：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準ずる。ダンベル１号を使用。【００７５】
引裂強さ：ＪＩＳ  Ｋ６２５２に準ずる。クレセント、切り込み１ｍｍ。【００７６】
触感：硬化物の試験片（厚さ６ｍｍ、直径70ｍｍの円盤形状）の表面にタルクを打粉し、試験片を指で押して評価した。評価基準は以下のとおり。
優；皮膚様外皮として優れた触感
良；やや硬い触感があるが、皮膚様外皮として自然な触感。
劣；芯があるような硬さを感じ、皮膚様外皮として不自然な触感。【００７７】
変色：硬化物の試験片（厚さ６ｍｍ、直径70ｍｍの円盤形状）を１００℃で１０時間放置し、目視で変色の度合いを観察した。評価基準は以下のとおりである。
優：変色が認められない。
劣：褐色に着色し著しく変色した。
【国際調査報告】
2008072517.tif 000016
2008072517.tif 000017
2008072517.tif 000018
2008072517.tif 000019