(57)【要約】【課題】電気掃除機の電動送風機のインペラーとカバーの摺動部のシール部材に適用されるものであり、紫外線により速硬化することで著しく作業性が改善できインライン化が可能なシール材用樹脂組成物。【解決手段】（ａ）分子中に放射線硬化が可能な反応基を有するオルガノポリシロキサン　１００重量部（ｂ）球形のシリコーンフィラー　３〜１００　重量部（ｃ）噴霧状シリカ　１〜２０重量部（ｄ）重合開始剤　有効量よりなるシール材用樹脂組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）分子中に放射線硬化が可能な反応基を有するオルガノポリシロキサン　１００重量部
（ｂ）球形のシリコーンフィラー　３〜１００重量部
（ｃ）噴霧質シリカ　１〜２０重量部
（ｄ）重合開始剤　有効量
よりなるシール材用樹脂組成物。
【請求項２】
前記（ａ）成分の反応基が（メタ）アクリロイル基である請求項１に記載のシール材用樹脂組成物。
【請求項３】
前記（ｂ）成分の粒径が１〜３０ミクロンである請求項１または２に記載のシール材用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気掃除機用に用いられる電動送風機のファンカバーの摺動部に用いられるシール材用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より電気掃除機の電動送風機には吸引力を発生させるインペラーと呼ばれるファンとファンカバーを備えている。モーターでインペラーを回転させることにより吸引力が発生するが、インペラーとカバーに隙間があると循環流が発生し吸引力や仕事率の低下の原因となる。そこでインペラーとカバーの摺動部にシール部材をもうけてそれを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
シール部材には特開平７−２０８３９０号公報のようにシール部材として遠心多孔質のポリテトラフロロエチレン樹脂のシート材を環状に打ち抜いて使用することが提案されている。この従来技術はシール部材を固定させるために、環状の支持体をカバーに溶接させる必要があった。またシール材を環状に型抜きするため歩留まりが悪く高価になる上に工程数がかかることや、部材も機種毎に大きさや形状を変える必要があり、部材点数が増えて全体の加工費が高価になる欠点を有していた。
【０００４】
それを解決する手段として特開平９−２３６０９９号公報のようにシール部材として、電動機運転時のファン及びファンカバーの温度より高い温度で完全に硬化する熱硬化性樹脂にて成形する方法があげられている。しかし熱硬化性樹脂は加熱工程が必要なため長い加工時間を要し、また掃除機使用時のモーターの発熱により硬化が促進し経時変化が起こるため必要な吸引力の維持が困難であるという問題を含んでいた。
【０００５】
加熱硬化時間の短縮させる手法として特開平９−２３６０９８号公報のようにけずれやすい紫外線硬化性樹脂に低摩擦性のシリコーンを添加した合成樹脂でシールする工法があるが、シリコーンに関する具体的な記述はなくその内容と効果は不明確である。
【０００６】
シリコーンはゴム状あるので摩擦係数が高い。インペラーとファンカバーの隙間のシール材はそれらが摺動するため摩擦係数が低い方がよいが、摩擦係数の低いシリコーンゴムは光硬化性が悪いという問題点があった。すなわち、光を照射しても薄膜しか硬化せず、厚膜状の硬化物が得られないという欠点があったため、前記用途に光硬化性の低摩擦係数のシール材を適用することができなかった。
【０００７】
本発明は従来品に比べ性能を向上させることができ、紫外線などの放射線により速硬化することで著しく作業性が改善できインライン化が可能で、工程数減、部品減により加工費が著しくコストダウンすることができる放射線硬化性のシール材に適した樹脂組成物に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため鋭意検討した結果、（ａ）分子中に放射線硬化が可能な反応基を有するオルガノポリシロキサン　合計１００重量部、（ｂ）球形のシリコーンフィラー３〜１００重量部、（ｃ）噴霧質シリカ１〜２０重量部、（ｄ）重合開始剤有効量、よりなるシール材用樹脂組成物を得ることができた。
【０００９】
以下、本発明を詳細に述べる。本発明で使用される（ａ）は放射線硬化が可能な反応基、例えば（メタ）アクリロイル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基を分子中に有するオルガノポリシロキサンである。ここで（メタ）アクリロイル基とはアクリロイル基とメタクリロイル基を総称したものである。ビニル基とチオール基系の場合は２成分となる場合がある。ここで述べた反応基は後述で述べる活性ラジカルにより重合反応を起こすものである。
【００１０】
主鎖のオルガノポリシロキサンはシロキサン結合により直鎖状に重合されたオリゴマーである。シロキサン結合の珪素原子はさらに２つの結合手をもち、それらは１価の炭化水素基、芳香族炭化水素、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基またはアリール基である。また、シロキシ結合の繰り返し数は５０〜１００００である。本発明で好ましい（ａ）成分は分子両末端にアミノ基が結合されたオルガノポリシロキサンに（メタ）アクリロイル基含有イソシアネート、ビニル基含有イソシアネート、アクリル酸無水物、メタクリル酸無水物、アクリル酸ハライドまたはメタクリル酸ハライドから選択される化合物を反応させて得られたオルガノポリシロキサンであり、例えば、特開平７−１４５３２３号公報に示されているような構造である。
【００１１】
放射線が届かない陰部を硬化させる目的や放射線硬化時の補助的な硬化機能として加水分解基をケイ素に結合させても良い。また、加水分解性基を速やかに反応させるための湿気硬化性触媒や密着性や保存性を維持するために加水分解性基を有する低分子量化合物を添加しても良い。加水分解性基として具体的な例はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基又はオキシム基、アミノキシ基、プロペノキシ基、アセトキシ基などが例示される。
【００１２】
湿気硬化性触媒は、それぞれ公知のものを用いることができ、具体的には鉛−２−エチルオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ブチル錫トリ−２−エチルヘキソエート、ジブチル錫ジメトキシド、鉄−２−エチルヘキソエート、コバルト−２−エチルヘキソエート、マンガン−２−エチルヘキソエート、亜鉛−２−エチルヘキソエート、カプリル酸第１錫、ナフテン酸錫、オレイン酸錫、ブチル酸錫、ナフテン酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛などの有機酸カルボン酸の金属鉛、テトラブチルチタネート、テトラ−２−エチルヘキシスチタネート、トリエタノールアミンチタネート、テトラ（イソプロペニルオキシ）チタネート、ジイソプロポキシビス（アセト酢酸エチル）チタン、ジイソプロポキシビス（アセチルアセトン）チタンなどの有機チタン酸エステル、オルガノシロキシチタン、β−カルボニルチタンなどの有機チタン化合物、アルコキシアルミニウム化合物、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテートなどの第４級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、しゅう酸リチウムなどのアルカリ金属の低級脂肪酸、ジメチルヒドロキシアミン、ジエチルヒドロキシアミンなどのジアルキルヒドロキシアミンなどが挙げられる。この湿気硬化触媒の使用量は、オリゴマー総重量に対して０．０１〜１０重量部、特に０．１〜５重量部が好ましく、添加量がこれより少な過ぎると本組成物の硬化が遅くなり、これより多過ぎると硬化が早過ぎて、保存安定性が悪くなる。
【００１３】
本発明上もっとも重要なのが（ｂ）成分である。（ｂ）成分は硬化した樹脂中において運転時の動摩擦を抑える役割があり、吸引力、仕事率を低下させない。従来から存在する潤滑成分としては、反応に寄与しないオイルや潤滑性を有するフィラーなどがある。無反応オイルの例としてポリジメチルシロキサンが挙げられるが、硬化後のにじみ出しや硬化物の強度を低下させるので添加することはできない。また、潤滑性を有するフィラーとして二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素などの層状結晶物質、鉛、金、銀などの軟質金属、四フッ化樹脂や芳香族ポリエステルなどの耐熱結晶性高分子、リチウムステアレートなどの金属石鹸などを挙げることができるが、添加すると放射線硬化を阻害し、表面のみしか硬化しないまたは必要な厚さ硬化しないという問題がある。また、高価であることや樹脂に相溶しないなどの問題点も有していた。
【００１４】
本発明（ｂ）成分のシリコーンフィラーはケイ素同士がシロキサン結合をして三次元架橋した網目構造を有するものの粉砕物であり、基本となるシリコーンの（ａ）成分に均一に分散でき、放射線硬化性を阻害しない程度の色相にすることができ、また運転時の熱に耐えられるような耐熱性を有する、球状の粉体である。
【００１５】
（ｂ）成分の添加量は（ａ）成分１００重量部に対し３〜１００重量部である。３重量部より少ないと摺動時の摩擦抵抗が大きくなり充分な吸引力が得られなくなる。また１００重量部より多いと樹脂の粘度が高くなりすぎて塗布や塗布後のレベリングができなくなる。好ましくは５〜２０重量部の割合で使用するとよい。（ｂ）成分の粒径は１〜３０ミクロンであることが好ましい。粒径が１ミクロンより小さいと充分な吸引力が得られない。また、３０ミクロンより大きいと保存中に沈降しケーキングなどの問題を生ずる。（ｂ）成分としては例えば東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名「トレフィルＥ−５００」、「トレフィルＥ−６００」、信越化学工業社製「ＫＭＰ５９８」、「Ｘ−５２−１１８６」、「Ｘ−５２−１１３９Ｇ」、ＧＥ東芝シリコーン社製「トスパール１２０」、宇部日東化成社製「ハイプレシカＵＦ」等を使用することができる。
【００１６】
本発明の（ｃ）成分である煙霧質シリカは（ａ）成分と共に使用されて硬化時の樹脂強度を高くする。（ｃ）成分の添加量は（ａ）成分１００重量部に対して１〜２０重量部であり、１重量部より少ないと引張強度が低くちぎれやすくなるため充分な吸引力が得られない。また２０重量部より多くなると摩擦力が大きくなり充分な吸引力が得られなくなるし粘度が高くなりすぎて塗布や塗布後のレベリングが悪くなる。煙霧質シリカは、少なくとも５０ｍ２／ｇの表面積を有する公知のフュームドシリカで表面処理の有無に関わらずいずれでもよい。湿気硬化性を付与している場合には表面処理を施しているものがより好ましい。また商業的に容易に得られる材料である１００ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇのシリカがより好ましい。
【００１７】
本発明の（ｄ）は放射線照射により活性ラジカル種などを発生し（ａ）成分を重合させるものである。放射線とは可視光線、紫外線のどちらでもよい。（ｄ）成分は光開始剤という名称で既に公知である。光開始剤としては適宜公知の光重合触媒を用いうるが、具体例としてはアセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノン、キサントール、フルオレイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３　−メチルアセトフェノン、４−メチルアセトフェノン、３−ペンチルアセトフェノン、４−メトキシアセトフェノン、３−ブロモアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジアセチルベンゼン、３−メトキシベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、オリゴ（２−ヒドロキシー２−メチルー１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）、４−アリルアセトフェノン、カンファーキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、４−メチルベンゾフェノン、４−クロロ−４’−ベンジルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルー１−フェニルー１−プロパノン、３−クロロキサントーン、３，９−ジクロロキサントーン、３−クロロ−８−ノニルキサントーン、ベンゾイル、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）ケトン、ベンジルメトキシケタール、２−クロロチオキサントーン、ｏ−メチルベンゾエート、ベンジルジメチルケタール、メチルベンゾイルホーメートなどがあげられる。
【００１８】
なお光重合触媒の添加量は系を僅かに光感応化するだけで良いので、この組成物に存在するオリゴマーの総重量を基準にして０．０１〜１０重量％の範囲にすれば良いが、一般には０．１〜５重量％の範囲とすることが好ましい。また、ラジカル重合開始剤として光開始剤だけでなく、熱重合開始剤やレゾックス重合開始剤などを併用して、熱重合、レドックス重合性能などを付加することができる。
【００１９】
この発明の組成物は必須成分として上記成分からなるが、更に必要に応じて、硬化前の流れ特性を改善し、硬化後のゴム状弾性体に必要な機械的性質を付与するためや、密着性を向上させるために、低粘度の液状化合物などを添加できる。また老化防止剤、着色剤なども添加することができる。
【００２０】
低粘度化や機械的性能を付与したりする反応性希釈剤としては不飽和（ビニル二重結合）基を含有する加水分解可能な基を含有する化合物等を添加することができ、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル類、３−（メタ）アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルプロピルジメトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施例１末端シラノールジメチルポリシロキサン（分子量１００００）２０００ｇにアミノプロピルジメトキシシラン１６　．３ｇを加えて、窒素置換中にて１００℃で２時間攪拌反応する。その後真空状態に吸引して過剰なアミノプロピルトリメトキシシランを取り除き、粘度１００００ｃｐｓの両末端アミノポリジメチルシロキサンを得た。得られた樹脂１００ｇに２−イソシアネートエチルメタクリレート０　．７７ｇを加え窒素置換中にて５０℃１時間攪拌反応し、（ａ）成分である（Ａ）を得た。（ｂ）成分としてＧＥ−東芝シリコーン社製「トスパール２０００Ｂ」を３０重量部、（ｃ）成分としてフュームドシリカ（日本アエロジル社製アエロジールＲ９７２）を５重量部、（ｄ）成分として２，２−ジエトキシアセトフェノン２ｇを加え紫外線硬化性シリコーン組成物を得た。
【００２２】
同様に表１に示すとおりの配合比で組成物を調製した。また、比較例のための化合物として球状シリカ粉を添加しないもの、二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素を添加したものなどを調製した。
【００２３】
上記で得たシリコーン組成物を直径３０ｍｍ深さ４ｍｍの透明容器に注入し、４ｋＷ高圧水銀灯（主波長３６５ｎｍ）を用いて積算光量３０ｋＪ／ｍ２の紫外線を照射してシリコーン組成物を硬化させた。
【００２４】
上記で得たシリコーン組成物をファンカバーの吸い込み口周縁に環状に塗布し、上記紫外線を照射してシール材を形成した。その後、モーターを回転させ発生する仕事率を測定し、ＰＴＦＥパッキンとの仕事率を比較した。
【００２５】
【表１】
2004083822.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
本発明は紫外線などの放射線照射によって速硬化できるシール材用樹脂組成物であり、深部まで硬化することができる。よって、これを電気掃除機用内部の電動送風機に使用することにより、作業性よくシール材を形成することができ、その結果、送風機の吸引力や仕事率をより向上でき、しかも工程数減、部品減により総加工費を著しく下げることができる。