エピソード：1 シリコーンはかく語りき
今回は『シリコーン』について。
日常生活において、結構身近に潜んでいますよね！シリコーン型、医療素材、柔軟剤、化粧品、潤滑剤、コーティング剤、……。
あらゆる産業で使用されている機能性素材です。エピソード0でも記述しましたが、
『シリコン』を化学反応させて作られた人工化合物であり、形状によってオイル、ゴム、液状ゴム、レジン、シランに分けられます。
シリコーン
シロキサン結合（-Si-O-Si-）を主骨格とし、ケイ素原子にさらにアルキル基、アリール基などの有機基が結合した高分子化合物の総称。重合度、有機基、高次構造などにより、オイル、グリース、ゴム、樹脂などの形態をとる。耐熱性が高く、撥水性、電気絶縁性、耐薬品性に優れるため、電気・電子、自動車、化粧品・トイレタリー、建築・土木などさまざまな産業分野で使用されている。
シリコーンの長所
●耐熱性・・・・・・最高で250℃近い環境下でも変化しない
●耐寒性・・・・・・寒さに強い
●熱安定性・・・・・-100℃から250℃といった広い温度範囲で特性が変わらない
●耐候性・・・・・・酸素やオゾン、紫外線などに対する特性。
コーティング剤などの利用に。
●低い熱伝導率・・・熱が伝わりにくい
●電気絶縁性・・・・幅広い電気用途に使用できる
●化学的安定性・・・低い化学反応を持ち、性質がかわらない
●離型性・・・・・・モノとモノを剥がしやすく
●接着性・・・・・・モノとモノをくっつきやすく
●消泡性・・・・・・泡を消す
●撥水性・・・・・・水をはじく高い撥水性
シリコーンの短所
●非粘着性・・・・・ほとんどの素材にくっつかない。
(用途によっては短所になる)
●強度・・・・・・・引張強度や、引き裂き強さなどでは劣る
●耐摩耗性・・・・・耐摩耗性も劣る
これらを特徴づけているのがシリコーンの持つ、『シロキサン結合』と『分子構造』です。
『シロキサン結合』
シロキサン → ケイ素(Ｓｉ)と酸素(Ｏ)を骨格とし、アルカン(Ｒ)を複合化した化合物が交互結合してポリマーが形成された状態。
siloxane＝silicon：ケイ素 + oxygeb:酸素 +alkane：アルカン(炭化水素)
シリコーンは有機と無機の両方の特性を持ち合わせています。
無機のシロキサン結合が、有機ポリマーの主鎖であるC-C結合やC-O結合よりも結合エネルギーが非常に大きいので、200℃という高温でもその結合が壊れることがなく、化学的に安定し、耐熱性、耐候性、電気絶縁性に優れているようです。
『分子構造』
炭素を含む化合物を有機化合物、そうでない化合物を無機化合物といいます。（例外あり：一酸化炭素、二酸化炭素、炭酸塩などは炭素を含むが無機化合物）シロキサン結合に有機基が結び付くと、様々な特性が追加されます。
シリコーンのシロキサン結合は分子全体が6個で1回転する『螺旋構造』で、それによってほかの有機物には見られない様々な特長があります。
また、導入する有機基の性質によって、親水性、疎水性、耐寒性などが強化、または付与されます。
『ストレートシリコーン』
有機基がメチル基-CH3 や フェニル基-C6H5 などから構成されたシリコーン
●メチル基 水に溶けにくい
●フェニル基の量を増やすと、低温で硬化しにくくなり耐寒性が増す
『変性シリコーン』
ポリエーテル、エポキシ、アミン類、カルボキシル基、アラルキル基など
●フッ素を含むフルオロアルキル基を導入すると、耐油性や疎水性が向上する
●アミノ基を少量導入すると、エマルジョン特性が大きく改善される
●ポリエーテル基は、潤滑性の改善に効果がある
シリコーンは様々な製品に使われ、私たちの生活を助けてくれています。
『シリコーンができるまで』
複雑な工程を得て生成されるため、専門家ではないと『？？？』ですが、下記の工程で作られているようです！
参考：Wikipedia、他