JPH01103636A - ゴム組成物、架橋可能なゴム組成物、オイルシールおよびゴムホース - Google Patents

ゴム組成物、架橋可能なゴム組成物、オイルシールおよびゴムホース

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JPH01103636A
JPH01103636A JP63032390A JP3239088A JPH01103636A JP H01103636 A JPH01103636 A JP H01103636A JP 63032390 A JP63032390 A JP 63032390A JP 3239088 A JP3239088 A JP 3239088A JP H01103636 A JPH01103636 A JP H01103636A
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裕一 舟橋
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Kiyoshi Takeda
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリオルガノシロキサンと有機ゴムとからな
るゴム形成性ポリマーに、ポリオルガノハイドロジエン
シロキサンおよび遷移金属化合物を配合したゴム組成物
、これから得られるオイルシールおよびゴムホースに関
し、さらに詳細には前記ゴム形成性ポリマーに、水素−
ケイ素結合を有するポリオルガノハイドロジエンシロキ
サンを添加し、周期律表第■族の遷移金属化合物を触媒
として加え、剪断変形を与えながらヒドロシリル化反応
をさせた、ロール作業性、機械的強度、耐熱性、耐寒性
に優れたゴム組成物、これから得られるオイルシールお
よびゴムホースに関する。
〔従来の技術〕
従来、シリコーンゴムは、耐熱性、耐候性、離型性など
に優れているという特徴を有する反面、一般の有機ゴム
、すなわち主として炭素により形成されている合成ゴム
に比較して破壊強度、耐水性、ガス透過防止性に劣ると
いう欠点を有している。
そのため、従来よりシリコーンゴムとを機ゴムの優れた
特徴を兼ね備えたゴム組成物を得るべく、両者を混合し
てなるゴム組成物について様々な検討が重ねられてきた
。例えば、両者を単に機械的に混合したもの(特開昭5
4−41957号公報、同55−139604号公報、
同56−76444号公報)、ポリオルガノシロキサン
を有機ゴムの−C=C−二重結合と結合させるようにし
たもの(特開昭54−157149号公報、特公昭55
−15497号公報、特開昭55−31817号公報、
同56−76440号公報、同56−76441号公報
)が提案されている。
しかしながら、実際には、シリコーンゴムと有機ゴム、
特に極性基を有する耐油性ゴムとは、親和性が乏しいた
め両者を混練りして均一な混合物を得ることが困難であ
る。
また、本来、共加硫しない成分同士によるブレンド混合
物では、各々のゴム特性が優れているにもかかわらず加
硫により得られる物性は、はなはだ不充分なものであり
、両者の特徴を引き出すまでに至っていないのが現状で
ある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、前記従来技術の技術的課題を背景になされた
もので、シリコーンゴムと有機ゴムとのミクロ的な分散
性を著しく改善し、未加硫ゴム組成物が相分離を起こさ
ず、ロール作業性、機械的強度、耐熱性、耐寒性、耐油
性に優れた組成物、これから得られるオイルシールおよ
びゴムホースを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、平均組成式R−S i 0a−(式中、Rは
置換または非置換の1価の有機基であり、Rのうち0.
02〜10モル%はビニル基、aは1.900〜2.0
04の数である)で表され、かつ重合度が500−10
.000のポリオルガノシロキサン(■)3〜70重景
%重量有機ゴム(II)97〜30重量%を主成分とす
るゴム形成性ポリマー(A)100重量部に対して、ポ
リオルガノハイドロジエンシロキサン(B)0.005
〜50重量部、および周期律表第■族の遷移金属化合物
(C)0.00001〜1重量部を配合し、該配合物に
剪断変形を与えながらヒドロシリル化反応をさせて得ら
れるゴム組成物(以下「ゴム組成物」という)を提供す
るものである。
また、本発明は、このゴム組成物に有機ゴム(II)の
架橋剤を配合した架橋可能なゴム組成物(以下「架橋可
能なゴム組成物」という)、該架橋可能なゴム組成物か
ら得られるオイルシールおよびゴムホースを提供するも
のである。
本発明に使用される(A)成分中のポリオルガノシロキ
サン(I)は、前記平均組成式を有する、主として直鎖
状のものであるが、その一部が分岐鎖状、三次元構造を
形成していてもよく、また単独重合体、共重合体もしく
はそれらの混合物であってもよい。
このポリオルガノシロキサン(1)の有する置換または
非置換の1価の有機基としては、例えばメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ビニル基、フェニル基、およびそれ
らのハロゲン置換炭化水素基を挙げることができるが、
分子中のケイ素原子に直結する有機基の0.02〜lO
モル%、好ましくは0.05〜5モル%はビニル基であ
ることが必要である。かかるビニル基の量が少なすぎる
と、後記するポリオルガノハイドロジエンシロキサンと
の反応(ヒドロシリル化反応)が充分でなく、これを用
いて得られる組成物のロール作業性、機械的強度、耐熱
性、耐寒性などの特性が悪化し、一方多すぎるとヒドロ
シリル化反応が急激に進むため、不均一な混練り状態と
なって前記組成物の物性に悪影響を及ぼし、好ましくな
い。
また、前記平均組成式中、aの値は1.900〜2.0
04、好ましくは1.950〜2.002であり、1.
900未満では機械的強度、耐熱性などに優れず、一方
2.004を超えると必要な重合度のポリオルガノシロ
キサンが得られない。
さらに、ポリオルガノシロキサン(1)の重合度は、5
00〜10,000.好ましくは1,000〜s、oo
oであり、500未満では機械的強度などに優れず、一
方10,000を超えるものは合成しにくい。
なお、ポリオルガノシロキサン(1)の分子鎖末端は、
例えば水酸基、アルコキシ基、トリメチルシリル基、ジ
メチルビニルシリル基、メチルフェニルビニルシリル基
、メチルジフェニルシリル基などで封鎖されていてもよ
い。
次に、本発明で使用される有機ゴム(II)としては、
天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジェンゴム
、クロロプレンゴム、ブタジェンゴム、アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム
、クロロスルホン化ポリエチレン、そ、のほかブチルゴ
ム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴ
ム、エチレン−酢酸ビニルゴム、エチレン−アクリルゴ
ムなどを挙げることができる。
このうちでも、アクリルゴム、エチレン−α−オレフィ
ン系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素
ゴム、エピクロルヒドリンゴムおよびクロロスルホン化
ポリエチレンが好ましく、中でもアクリルゴム、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム
、フッ素ゴムが耐油性の面で好ましい。さらに、耐油性
、耐寒性、耐熱性などを兼ね備えたゴム組成物を得るに
は、アクリルゴムが好適である。
このアクリルゴムは、(メタ)アクリル酸アルキルエス
テルの重合体、または該アルキルエステルを主成分とし
、これに後述の架橋基を有する成分を共重合した共重合
体を挙げることができる。
このうち、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルとし
ては、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリ
ル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチ
ルなどの1種または2種以上を挙げることができる。
また、このアクリルゴム中には、アクリロニトリル、ス
チレン、1,3−ブタジェン、イソプレン、イソブチレ
ン、クロロブレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル
、アクリル酸などの単量体の1種または2種以上を40
重量%以下程度併用することも可能である。
このアクリルゴムは、好ましくは前記のように、エポキ
シ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、または−数式(
i) (式中、R1、R2、R3は、水素原子、または1〜2
価の有機基である)で表される架橋基を有するアクリル
ゴム(II−a)と、−数式(ii)(式中、R4はメ
チレン基、−0−1−S−1山 換または非置換の有機基であり、またR5−R7はそれ
ぞれ独立に水素原子、または1〜3価の有機基であり、
R5−R7のうち2〜3個は水素原子である)で表され
る架橋基を有するアクリルゴム(II−b)を含むもの
である。
これらのアクリルゴム(II −b)は、ポリオルガノ
シロキサン(1)あるいはポリオルガノハイドロジエン
シロキサン(B)と反応する可能性があるアクリルゴム
である。
ここで、アクリルゴム(II−a)の架橋基成分として
は、ビニルクロルアセテート、アリルクロルアセテート
、2−クロロエチルビニルエーテル、アリルグリシジル
エーテル、グリシジルメタアクリレート、アクリル酸、
メタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの1種または2
種以上を挙げることができる。
また、アクリルゴム(II−b)の架橋基成分としては
、ジシクロペンタジェン、ビニルアクリレート、アリル
メタアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、p−ビ
ニルフェニル(ジメチル)ビニルシラン、3−メタクリ
ロキシプロピルジメチルビニルシランなどを挙げること
ができる。
さらに、アクリルゴム(II−b)には、アクリルゴム
(II=a)で使用される架橋基成分を含んでいでもよ
い。
これらのアクリルゴム(II−a) 、あるいはアクリ
ルゴム(II−b)に使用される架橋基成分は、(メタ
)アクリル酸アルキルエステルの15重量%以下、好ま
しくは10重量%以下、さらに好ましくは0.01〜5
重量%程度の範囲で使用される。
アクリルゴム(II−a)とアクリルゴム(I[−b)
の好ましい割合は、(II−a>成分が50〜95重量
%、好ましくは60〜90重量%、(■−b)成分が5
0〜5重量%、好ましくは40〜lO重量%〔ただし、
(II−a) + (II−b) =100重量%〕で
あり、(II −b)成分が50重量%を超えると得ら
れる組成物が過度の架橋物となりやすく加工上好ましく
なく、一方(II−a)成分が95重量%を超えると耐
寒性の改良効果が小さくなる。
以上の有機ゴム(II)は、ポリオルガノシロキサン(
I)との均一分散性、混練り作業性などの面からそのム
ーニー粘度(ML+、4.100℃)が10〜2001
好ましくは20〜150.さらに好ましくは30〜10
0の範囲のものが好適であり、このような粘度の有機ゴ
ム(II)を用いることにより、安定した品質および特
性を有するゴム組成物を得ることができる。
有機ゴム(II)のムーニー粘度が前記範囲外にあると
、混練り作業性、分散性が悪くなり、加硫物の耐寒性、
耐熱性などの品質特性を維持することが困難となる。
(A)成分中のポリオルガノシロキサン(1)と有機ゴ
ム(II)との混合比率は、重量比で3=97〜70:
30、好ましくは5:95〜50:50の範囲であり、
成分(1)が少なすぎると後記するようにポリオルガノ
ハイドロジエンシロキサン(B)を添加して周期律表第
■族の遷移金属化合物(C)の存在下に剪断変形を与え
つつ混練りしても、ヒドロシリル化反応が充分に生起せ
ず、目的とする組成物が得られず、一方多すぎると過度
の架橋物となり、加工性および機械的強度に支障をきた
して好ましくない。
本発明に使用される分子中に水素−ケイ素結合を有する
ポリオルガノハイドロジエンシロキサン(B)の構造は
特に制限はないが、ポリオルガノシロキサン(I)とヒ
ドロシリル化反応を生起し、該(1)成分と架橋するた
めには、分子中に水素−ケイ素結合を少なくとも2個有
するものが好ましく、例えば下記のものを挙げることが
できる。
(式中、R8は炭素数1〜18のアルキル基、m≧0、
n≧2)、 (式中、R8は前記に1 はフエ゛ニル基を示す)、 (式中、R” Sm% n! (式中、R8は前記に1 はフェニル基を示し、 司し、R9は〕゛チル基また ― 、よ、前記に同じ)、 司し、RIOはメチル基また b≧0) R’      R’        HR8(式中、
R8は前記に同じ、p≧0、q≧1)(式中、R8は前
記に同じ、r≧4) 本発明において使用されるポリオルガノハイドロジエン
シロキサン(B)の使用割合は、前記ポリオルガノシロ
キサン(1)と有機ゴム(II)を主成分とするゴム形
成性ポリマー(’A)100重量部に対して、通常、0
.005〜50重量部、好ましくは0.01〜30重量
部、さらに好ましくは0.02〜20重量部であり、0
.005重量部未満ではヒドロシリル化反応が不充分で
あり、一方50重量部を超えると得られる組成物の粘度
低下を来たし、強度低下に繋がり好ましくない。
本発明のゴム組成物は、前記ポリオルガノシロキサン(
1)と有機ゴム(II)とを含有するゴム形成性ポリマ
ー(A)に、前記ポリオルガノハイドロジエンシロキサ
ン(B)と、後記する周期律表第■族の遷移金属化合物
(C)を配合してなり、(C)成分が触媒として作用し
、(B)成分とポリオルガノシロキサン(I)とがヒド
ロシリル化反応してなるものである。
このヒドロシリル化反応により、(B)成分と(I)成
分とが網状構造を形成し、かかる網状高分子と(II)
成分とがミクロ的に絡み合うことにより安定な分散混合
体を形成することが可能になる。このとき、かかる網状
高分子と(II)成分の一部とが反応することが好まし
い。このミクロ的な分散性の向上により、後述する本発
明の種々の効果が得られるものである。
なお、かかる網状高分子の平均粒径は、20μm以下が
耐寒性の点で好ましく、より好ましくは10I!m以下
、さらに好ましくは5μm以下である。
また、かかる網状高分子のトルエン不溶分は、ブリード
防止および加工性改良の面から、好ましくは30重量%
以上、さらに好ましくは50重量%以上である。
この遷移金属化合物(C)としては、ヒドロシリル化反
応において触媒作用を示すものであれば特に制限はない
が、例えばFe(Co)s、CO(CO) s % R
u CI!3 、I r CI13、〔(オレフィン)
PtCj!z)z、ビニル基含有ポリシロキサン−Pt
錯体、H!PtC/+6  ・6H20、L3 RhC
1z % Lx N i  (オレフィン) 、L a
  P d −、L 4  P t s L t N 
I Cl z、LtPdCl、(ただし、L=PPh*
もしくはPR’、、ここでphはフェニル基、R′はア
ルキル基を示す)を挙げることができる。その中でも、
好ましくは白金化合物である。
かかる(C)成分の使用量は、ポリオルガノシロキサン
(I)中のビニル基の含有量、ポリオルガノハイドロジ
エンシロキサン(B)中に存在する水素−ケイ素結合の
量によって異なるが、(A)成分100重量部に対して
0.00001〜1重量部、好ましくはo、oooi〜
0.5重量部程度、白金化合物の場合には白金元素換算
で好ましくは5〜1,000ppm程度使用され、o、
ooooi重量部未満ではヒドロシリル化反応が充分で
はなく、得られる組成物のロール作業性、機械的強度、
耐熱性、耐寒性などが充分でなく、一方1重量部を超え
てもロール作業性のそれ以上の向上は達成されず、また
機械的強度、耐熱性などが劣る。
本発明の組成物は、例えば■(A)成分中の(1)成分
と(Iり成分とを同時、または一方を先にバンバリーミ
キサ−、ニーダ−1あるいは二本ロールなどの混練り機
器によりよく混練りして軟化させておいてから、(B)
成分を添加・混練りし、最後に(C)成分を添加して混
練りする方法、■(A)成分中の(1)成分と(II)
成分および(B)成分を前記混練り機器によりあらかじ
め混練りし、均一化してから(C)成分を混練りする方
法、■(A)成分中の(II)成分にあらかじめ充填剤
を配合しておいてから他の成分を添加する方法、■ある
いは(A)成分にあらかじめフユームドシリカ、湿式シ
リカのような補強性充填剤、さらには耐熱向上剤などの
ような添加剤を配合したものと(B)成分を前記混練り
機器により混練りし、次いで(C)成分を添加混練りす
る方法など、各成分の添加方法、添加順序、混練り方法
、混練り機器は、特に限定されるものではない。
なお、遷移金属化合物(C)は、通常、各種有機溶媒で
希釈して添加、あるいは有機ゴム(II)に希釈して添
加する方法が挙げられるが、この添加する際の温度は、
通常、10〜200℃、好ましくは20〜120℃であ
る。
なお、本発明の組成物は、(A)〜(C)成分を主成分
とするが、これ以外に天然ゴム、合成ゴム(シリコーン
ゴムを含む)に通常使用される従来公知の配合物を添加
することができる。
すなわち、補強充填剤および増量剤としては、例えばフ
ユームドシリ力、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土
、カーボンブラック、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム
、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ア
ルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸ア
ルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アスベス
ト、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤を挙げること
ができる。
加工助剤としては、例えば金属酸化物、アミン類、脂肪
酸とその誘導体;可塑剤としては、例えばポリジメチル
シロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメ
チルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体;
軟化剤としては、例えば潤滑油、プロセスオイル、コー
ルタール、ヒマシ油、ステアリン酸カルシウム;老化防
止剤としては、例えばフェニレンジアミン類、フォスフ
ェート類、キノリン類、クレゾール類、フェノール類、
ジチオカルバメート金属塩類;耐熱剤としては例えば酸
化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、ナフテン酸鉄、
ナフテン酸カリウム;そのほか着色剤、紫外線吸収剤、
難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着
付与剤、滑剤などを任意に配合できる。
以上の配合剤は、必要に応じて本発明のゴム組成物を製
造する過程において添加されてもよいし、ゴム組成物製
造後に、架橋可能なゴム組成物を作製する際に添加され
てもよい。
これらの配合ゴム組成物は、ロール、バンバリーミキサ
−などの通常の混練り機によって、有機ゴム(II)の
架橋剤などを添加混練りし、架橋可能なゴム組成物とし
たのち、成形、加硫を行うことができる。
本発明の架橋可能なゴム組成物を架橋するに際しては、
必要に応じて架橋促進剤、架橋助剤、促進助剤゛、架橋
遅延剤などを併用してもよい。
また、架橋は、熱、電子線、紫外線、電磁波なのエネル
ギーを加えることにより行われる。
この架橋剤としては、通常、ゴムの加硫剤として使用さ
れる硫黄もしくはその誘導体または有機過酸化物、アル
キルフェノール樹脂、さらにアンモニウムベンゾエート
などのいずれでもよく、さらには前記有機ゴム(II)
に含有される架橋基との反応性を有する官能基を2個以
上有する多官能性架橋剤を挙げることができる。
架橋剤として使用される有機過酸化物としては、例えば
2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ
)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキサン、2.2′−ビス(t−ブ
チルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、ジク
ミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、
t−ブチルパーベンゾエート、1.1−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン、2,4−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、p−クロルベンゾイルパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリルなどであり、好ま
しくは2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2.2′−ビス(
t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルヘンゼン
である。
また、前記有機ゴム(II)に存在する架橋基との反応
性を有する官能基を2個以上有する多官能性架橋剤とし
ては、好ましくはアミノ基、イソシアネート基、マレイ
ミド基、エポキシ基、ヒドロキシル基およびカルボキシ
ル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を
2個以上有する多官能性架橋剤であり、ジアミン類、ポ
リアミン類、ジイソシアネート類、ポリイソシアネート
類、マレイミド類、ジエポキシド類、ジオール類、ポリ
オール類、ビスフェノール類、ジカルボン酸類などの化
合物を挙げることができる。
これらの化合物の具体例としては、例えばN。
N′−フェニレンジマレイミド、ヘキサメチレンジアミ
ン、2,2−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2.2−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)へキサ
フロロプロパンなどが挙げられる。
さらに、有機ゴム(II)としてエポキシ基を導入した
エラストマーを使用した場合には、ポリアミンカーバメ
イト類、有機カルボン酸アンモニウム塩、ジチオカルバ
ミン酸塩類もしくは有機カルボン酸アルカリ金属塩を使
用することもできる。
さらに、有機ゴム(II)中にハロゲン基を導入したエ
ラストマーを使用した場合には、ポリアミンカーバメイ
ト類、有機カルボン酸アンモニウム塩もしくは有機カル
ボン酸アルカリ金属塩を使用することもできる。
架橋剤の添加量は、硫黄の場合、本発明のゴム組成物1
00重量部に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0
.5〜3重量部であり、前記有機過酸化物の場合、その
添加量は、ゴム組成物100重量部に対して、0.01
〜10重景部、重量しくは0.1〜5重量部であり、さ
らに多官能性架橋剤の場合、本発明のゴム組成物100
重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0
.1〜5重量部である。
架橋剤の使用量が少なすぎるとゴム成分の架橋密度が低
く、機械的強度、耐油性、耐クリープ性が不充分となり
、一方多すぎるとゴム成分の架橋密度が高くなりすぎ、
得られる架橋可能なゴム組成物の加硫物の伸びが低下す
る。
なお、ゴム成分の架橋に際して、2官能性のビニルモノ
マーなどを架橋助剤として使用することもできる。
かかる架橋助剤としては、以下の化合物が挙げられる。
すなわち、エチレングリコールジメタアクリレート、1
,3−ブタンジオールジメタアクリレート、1,4−ブ
タンジオールジメタアクリレート、1.6−ヘキサンシ
オールジメタアクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタアクリレート、1.4−ブタンジオールジアクリレ
ート、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、2゜
2′−ビス(4−メタクリロイルジェトキシフェニル)
プロパン、トリメチロールプロパントリメタアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ジビニルベンゼン、
N、N’−メチレンビスアクリルアミド、p−キノンジ
オキシム、p。
p′−ジベンゾイルキノンジオキシム、トリアジンジチ
オール、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシア
ヌレート、ビスマレイミドなどである。
前記架橋可能なゴム組成物を架橋(加硫)するには、通
常、80〜200℃で数分間〜3時間、20〜200k
g/cfl!の加圧下で一次加硫を行い、さらに必要に
応じて80〜200℃で1〜48時間、二次加硫してゴ
ム製品とする。
以上のように、本発明のゴム組成物は、時間が経過して
も単にシリコーンゴムと有機ゴムを混練りした場合に生
じるような相分離が起こらない。
また、ロールによる架橋剤、架橋促進剤などの添加作業
に際して、単にシリコーンゴムと有機ゴムとの混合物(
充填剤などの配合剤を添加したものも含む)では、ロー
ル巻きつけに多大の時間を要するが、本発明のゴム組成
物は、瞬時にロール巻きっけが可能であり、作業性の改
善が顕著である。
また、本発明の架橋可能なゴム組成物を架橋(加硫)し
たゴム弾性体は、優れた機械的強度を示し、耐熱性、耐
寒性、耐油性に優れた特徴を有しており、一般工業、化
学分野への利用が可能である。本発明の架橋可能なゴム
組成物は、これより得られる架橋したゴム弾性体(加硫
物)が前記のように優れた機械的強度を示し、かつ耐熱
性、耐寒性、耐油性に優れていることから、特にオイル
シール、ゴムホース用途に有用である。
本発明の架橋可能なゴム組成物がオイルシールあるいは
ゴムホース用途に使用される場合には、該ゴム組成物中
のポリオルガノシロキサン(1)とポリオルガノハイド
ロジエンシロキサン(B)とからなる網状高分子の平均
粒子径が20μm以下であることが好ましい。
また、この架橋可能なゴム組成物をゴムホースに用いる
場合には、該ゴム組成物は、ゴムホースの内層および/
または外層に使用される。
この場合、内層と外層との間の中間層に編組補強糸層を
設けてもよく、あるいは該中間層として通常のゴム層を
設けてもよい。
前記編組補強糸層を設ける場合には、編組補強糸として
ビニロン、ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維、炭
素繊維、ワイヤーなどが用いられる。
また、外層の材料としては、本発明のゴム組成物以外の
通常のゴム材料を用いてもよく、この場合にはクロロプ
レン、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒド
リンゴム、エチレン−アクリル酸エステル共重合ゴムな
どの合成ゴムが用いられる。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。
なお、実施例中、各種の測定は、次の方法に拠った。
すなわち、ロール加工性のうち、巻きつきまでの所要時
間は、6インチロールを用い、表面温度50℃、回転数
(rpm、前/後)=20/28、ロール間隙2flの
条件で配合ゴムを投入したのち、完全に巻きつくまでの
時間とした。
また、ロール加工性のうち、ポリオルガノシロキサンの
ブリード状況は、上記のロール練り後のシートを室温で
16時間放置したのち、このシートについて、表面の光
沢度を目視検査し、ブリードの有無を評価した。
初期物性、老化試験および低温衝撃脆化試験、ならびに
耐エンジンオイル性(IOW−40のSF級エンジンオ
イルを用い、150℃×300時間浸漬)および耐油性
(JIS  #3オイルを使用し、150℃×70時間
浸漬)は、JISK6301に準拠し、各表に示した条
件で評価した。
ゴムホースの耐熱性および耐寒性は、以下の試験方法に
従って測定した。
すなわち、ゴムホースの耐熱性は、外径13m。
内径7龍でゴム層の中間にポリエステル繊維の編組補強
糸層を有する長さ200nの試験片(ゴムホース)を用
い、200℃×70時間ギアーオーブン中で老化させた
のち、室温で3時間以上放置してから急激に90°折り
曲げて亀裂の発生の有無を調べた。
また、ゴムホースの耐寒性は、前記試験片(ゴムホース
)を−40℃×5時間冷却したのち、半径が38鰭の円
筒に沿って4秒以内に180@折り曲げて亀裂の発生の
有無を調べた。
ゴムホースの耐熱性、耐寒性の判定において、○は亀裂
発生などの異状なし、×は亀裂発生または折れ発生を示
す。
参考例1 ケイ素原子に結合した有機基の0.1モル%がビニル基
で、残余がメチル基であり、前記平均組成式中のaの値
が2.000で、かつ平均重合度が6,000の直鎖状
ポリメチルビニルシロキサン100重量部に、表面をポ
リシロキサンで処理して疎水化した微粉末シリカ35重
量部をニーダ−で均一になるまで配合してシリコーンゴ
ム組成物(イ)を得た。
実施例1〜3 有機ゴムとしてアクリルゴム(日本合成ゴム■製、AR
lol)、ポリオルガノシロキサンを含む組成物として
参考例1によって調製したシリコーンゴム組成物(イ)
を用い、またポリオルガノハイドロジエンシロキサンと
して末端がトリメチルシリル基で封鎖され、20個のメ
チルハイドロジエンシロキサン単位からなる直鎖状ポリ
メチルハイドロジエンシロキサン(ロ)を用いた。
第1表に示す割合でアクリルゴム、シリコーンゴム組成
物(イ)およびポリメチルハイドロジエンシロキサン(
ロ)を、順次、ゴムミキサー(60〜80℃に加熱し、
5Qrpmに設定)内に投入、混練りし、均一状態にな
った時点で、塩化白金酸1重量%を含むイソプロパツー
ル溶液を加えてさらに混練りし、再び均一状態になった
のち、排出した。排出時のゴム組成物の温度は、150
〜200℃であった。
次に、排出されたゴムを二本ロールに巻きつけて加工性
を評価した。また、シート出し後、表面にポリオルガノ
シロキサンがブリードする状況を観察した。次に、シー
トを再び二本ロールに巻きつけ、第1表に示す充填剤、
加硫剤などを加えて混練りしたものについて、プレス加
硫(100〜150 kg/ctA、170℃で20分
加熱加圧)して物性の評価に供した。結果を併せ第1表
に示す。
実施例4 有機ゴムとして、エチレン−プロピレンゴム(日本合成
ゴム■製、EP43)を用い、第1表に示す配合で実施
例1と同様の工程により架橋可能なゴム組成物を作製し
評価した。
結果を第1表に示す。
実施例5 有機ゴムとして、ニトリルゴム(日本合成ゴム■製、N
230S)を用い、第1表に示す配合で実施例1と同様
の工程により架橋可能なゴム組成物を作製し評価した。
結果を第1表に示す。
実施例6 有機ゴムとして、フッ素ゴム(日本合成ゴム■製、アフ
ラス150P)を用い、第1表に示す配合で実施例1と
同様の工程により架橋可能なゴム組成物を作製し評価し
た。結果を第1表に示す。
実施例7 有機ゴムとして、エチレン−アクリル酸エステル共重合
ゴム(デュポン社製、VAMACB124)を用い、第
1表に示す配合で実施例4と同様の工程により架橋可能
なゴム組成物を作製し評価した。結果を第1表に示す。
実施例8 ポリオルガノシロキサンとして、ケイ素原子に結合した
有機基のうち0.05モル%がビニル基であり、残余が
メチル基であり、前記平均組成式中のaの値が2.00
0であり、かつ平均重合度が4,500の直鎖状ポリメ
チルビニルシロキサンを用い、第1表に示す配合で実施
例1と同様の工程により架橋可能なゴム組成物を作製し
評価した。結果を第1表に示す。
比較例1〜6 ポリオルガノハイドロジエンシロキサンおよび/または
塩化白金酸のイソプロパツール溶液を配合しないで、そ
れぞれ実施例1〜7(実施例3を除く)と同様にしてゴ
ム配合物を作製し、評価した。結果を第1表に示す。
実施例9〜10 (B)成分として、次のポリオルガノハイドロジエンシ
ロキサンを用いた以外は、実施例1と同様の工程で本発
明の架橋可能なゴム組成物を作製した。
実施例9ではポリオルガノハイドロジエンシロキサン;
平均式; %式%) 実施例10ではポリオルガノハイドロジエンシロキサン
;平均式; %式% このようにして得られた架橋可能なゴム組成物について
、実施例1と同様の方法でロール加工性、初期物性、耐
熱性(老化試験;175℃、70時間)、および低温衝
撃脆化温度の測定を行った。
結果を第2表に示す。
実施例11 (C)成分として、塩化白金酸オクテン錯体の1重量%
溶液〔溶媒;トルエン/イソプロパツールの1:1 (
重量比)混合溶媒〕の0.4重量部を用いた以外は、実
施例1と同様にして架橋可能なゴム組成物を作製した。
この架橋可能なゴム組成物について、実施例1と同様に
して評価した。
結果を第2表に示す。
実施例12 (B)成分として次のポリオルガノハイドロジエンシロ
キサンを7重量部用い、(C)成分として実施例11で
用いたものと同じ白金化合物を同一量用い、混練り温度
を50〜60℃とした以外は、実施例1と同様にして架
橋可能なゴム組成物を作製し、実施例1と同様にして評
価した。
結果を第2表に示す。
(B)成分; 比較例7 ポリオルガノシロキサンとして、ケイ素原子に結合した
有機基の全てがメチル基であり、前記平均組成式中のa
の値が2.000であり、かつ平均重合度が6.000
の直鎖状ポリメチルシロキサンを使用した以外は、実施
例1と同様にしてゴム配合物を作製し評価した。結果を
第2表に示す。
(以下余白) 第2表 実施例13〜14、比較例8〜9 ポリオルガノシロキサンとして、ケイ素原子に結合した
有機基のビニル基含量、および平均重合度を変量した直
鎖状ポリメチルビニルシロキサンを用いた以外は、実施
例1と同様にして架橋可能なゴム組成物および架橋可能
なゴム配合物を作製し評価した。結果を第3表に示す。
第3表 プ 実施例15〜16 第4表に示す配合により、実施例1と同様の工程で本発
明の架橋可能なゴム組成物を作製し、評価した。結果を
第4表に示す。
第4表 *1)第1表に同じ。
*2)エチルアクリレート/アリルグリシジルエーテル
=98/2 (モル比)からなる共電量体、分子量50
万 比較例10 (B)成分が55重量部である以外は、実施例1と同様
にしてゴム配合物を作製し、評価した。
結果を第5表に示す。
比較例11 (A)成分の(I)と(II)の重量比が(I)/ (
II) =80/20である以外は、実施例1と同様に
してゴム配合物を作製し、評価した。
結果を第5表に示す。
(以下余白) 第5表 参考例2 第6表に示す重合処方に従って、内容積61のオートク
レーブを用い、反応温度5℃で単量体の転化率が90%
に達するまで仕込み化合物を反応させた。
反応終了後、ジメチルチオカルバミン酸ナトリウム0.
5重量部を加え重合を停止させた。
次に、反応溶液に安定剤としてアルキル化ジフェニルア
ミン1重量部を加え、水蒸気蒸溜により未反応単量体を
除去したのち、硫酸アルミニウムを加えて生成した共重
合体を凝固させた。この凝固した共重合体を水洗したの
ち、真空乾燥機を用いて乾燥した。
第6表 参考例3〜5 単量体組成を、第7表のように変える以外は、参考例2
と同様の方法で共重合体を得た。
第7表 実施例17〜19 アクリルゴム(II−a)として日本合成ゴム■製、A
PIOI(ノルボルネン系共重合アクリルゴム)を使用
し、アクリルゴム(II−b)として参考例2によって
得られた共重合体を使用し、第8表に示す配合で実施例
1と同様の工程で架橋可能なゴム組成物を作製し評価し
た。結果を第8表に示す。
実施例20〜21 アクリルゴム(II−a)として、日本ゼオン側製、N
1pol  AR51(エポキシ基含有アクリルゴム)
、またはNOK■製、ノックスタイトPA401(塩素
原子含有アクリルゴム)を使用し、第8表に示す配合で
実施例1と同様の工程で架橋可能なゴム組成物を作製し
評価した。
結果を第8表に示す。
実施例22〜25 アクリルゴム(II−b)として、参考例3〜5および
日本合成ゴム側型、JSRAR102(ジシクロペンタ
ジェン系共重合アクリルゴム)を使用し、第8表に示す
配合で実施例1と同様の工程で架橋可能なゴム組成物を
作製し評価した。
結果を第8表に示す。
実施例26〜27 実施例20のアクリルゴム(I[=a)、(Il−b)
の配合比率を変えた以外は、実施例20と同様にして架
橋可能なゴム組成物を作製し、評価した。結果を第8表
に示す。
実施例28〜29 充填剤としてカーボンブラックを用い、第8表に示す配
合で実施例1と同様の工程で架橋可能なゴム組成物を作
製し評価した。
結果を第8表に示す。
実施例30〜31 アクリルゴムとして、(II)成分である日本合成ゴム
側製、JSRAR102、または日本ゼオン側製、N1
pol  AR51のみを使用し、第8表に示す配合で
実施例1と同様の工程で架橋可能なゴム組成物を作製し
評価した。
結果を第8表に示す。
比較例12〜13 有機ゴム(II)として、日本合成ゴム側型、JSRA
R102、またはNOK@製、ノックスタイト PA4
01を使用し、ポリメチルハイドロジエンシロキサンお
よび塩化白金酸を添加せずに、第8表の配合に従ってゴ
ム配合物を作製し、評価した。結果を第8表に示す。
いずれもポリオルガノシロキサンのブリードが起こり、
衝撃脆化温度が高い。
比較例14 比較例14は、ポリオルガノシロキサン/アクリルゴム
の重量比を上げ、第8表に示す配合で実施例1と同様の
工程で架橋可能なゴム組成物を作製し評価した。結果を
第8表に示す。
この場合には、ポリオルガノハイドロジエンシロキサン
が過度に反応し、配合物は粉末化した。
(以下余白) 実施例32、比較例15〜16 アクリルゴム(日本合成ゴム側製、JSRARlol)
60重量部、参考例1で得られたシリコーンゴム組成物
(イ)40重量部および実施例1で使用された直鎖状ポ
リメチルハイドロジヱンシロキサン(ロ)5重量部を、
順次、ゴムミキサー(60〜80℃、60rpm)内に
投入、混練りし、均一状態になった時点で、塩化白金酸
(1重量%イソプロパツール溶液)0.4重量部を加え
てさらに混練りし、ステアリン酸1重量部、老化防止剤
(大向新興化学工業側製、ツクランクCD)1重量部、
シリカ(日本シリカ側製、ニブシールVN3)30重量
部を加え、再び均一状態になったのち、排出した。
この配合ゴム組成物を、二本ロールに巻きつけ有機過酸
化物(化薬ヌーリー■製、パー力ドックス14/40)
1重量部および架橋助剤(入内新興化学工業置型、パル
ノックPM)1重量部を添加することにより、架橋可能
なゴム組成物を作製した。
この架橋可能なゴム組成物について、プレス加硫(10
0〜150 kg/cJ、170℃で10分加熱、17
5℃で4時間2次加硫)して厚さ2鶴のシートを作製し
、液体チッ素中で凍結後破壊し、破断面上のシリコーン
粒子を電子顕微鏡で観察し、分散粒子径の長径より平均
粒子径を算出したところ、0.5μmであった(実施例
32)。
比較例として、市販の耐寒タイプのエポキシ基含有アク
リルゴム(日本ゼオン側型、N1polAR42、比較
例15)、および市販の標準タイプのエポキシ基含有ア
クリルゴム(日本ゼオン側型、N1pol  AR51
、比較例16)を用い、このアクリルゴムそれぞれ10
0重量部に対してステアリン酸1重量部、HAFカーボ
ンブラック50重量部、加硫剤(入内新興化学工業置型
、パルノックAB)1.5重量部、ツクランクCD1重
量部を加えてゴム配合物を作製し、プレス加硫条件にお
いて170℃での加硫時間を20分とする以外は、実施
例32と同様に加硫し、評価した。
結果を第9表に示す。
第9表から明らかなように、各サンプルともにエンジン
オイル浸漬後の物性、硬さ変化はほとんどなく、エンジ
ンオイルの添加剤によるゴムの劣化は類題ないが、耐熱
性、特にオイルシール材として重要な硬さの変化をみる
と、本発明のゴム組成物は、比較例15〜16に較べて
非常に優れていることが分かる。さらに、耐寒性につい
ても、実施例32では比較例15〜16より非常に優れ
ており、本発明のゴム組成物が耐熱性、耐寒性に優れた
オイルシール材を提供できることが分かる。
(以下余白) 比較例として、市販の耐寒タイプのエポキシ基含有アク
リルゴム(日本ゼオン部製、N1polAR42)、お
よび市販の標準タイプのエポキシ基含有アクリルゴム(
日本ゼオン部製、N1polAR51)を用い、これら
のアクリルゴムそれぞれ100重量部に対してステアリ
ン酸1重量部、FEFカーボンブラック50重量部、パ
ルノックAB1.5重量部、ツクランクCD1重量部を
加えてゴム配合物を作製した。比較例として供されるこ
れらのゴム配合物を、以下それぞれ「耐寒タイプアクリ
ルゴム配合物」、「標準タイプアクリルゴム配合物」と
いう。
また、これらのアクリルゴム組成物を、170℃でのプ
レス加硫時間を20分とする以外は、実施例32と同様
に加硫し、評価した。
結果を第10表に示す。
第10表 第10表から明らかなように、各サンプル間において耐
油性に差はほとんどないが、耐熱性、特にゴムホースと
して重要な硬さの変化をみると、本発明のゴム組成物は
、比較例のアクリルゴム配合物に較べて非常に優れてい
ることが分かる。
さらに、耐寒性についても、本発明のゴム組成物では比
較例のアクリルゴム配合物より非常に優れており、本発
明のゴム組成物が耐熱性、耐寒性に優れたゴムホースを
提供できることが分かる。
以上のゴム組成物およびゴム配合物を用い、実施例33
はゴム管の内層、外層ともに本発明のゴム組成物を、実
施例34は内層に本発明のゴム組成物、外層にはデュポ
ン社製、VAMAC(エチレン−アクリル酸エステル共
重合ゴム)を、比較例17は内層および外層に耐寒タイ
プアクリルゴム配合物を、比較例18は内層に耐寒タイ
プアクリルゴム配合物、外層に前記VAMACを、比較
例19は内層および外層に標準タイプアクリルゴム配合
物を、比較例20は内層に標準タイプアクリルゴム配合
物、外層にVAMACを、それぞれ用いてゴムホースを
作製し、その耐熱性、耐寒性を評価した。結果を第11
表に示す。
第11表 実施例35〜36 有機ゴムとしてエピクロルヒドリンゴム(大阪曹達■製
、エビクロマ−H1エピクロマ−CG)を用い、第12
表に示した配合で、実施例1と同様の工程により架橋可
能なゴム組成物を作製し、評価した。結果を第12表に
示す。
実施例37 有機ゴムとしてクロロスルホン化ポリエチレン(電気化
学工業側型、デン化C3M350)を用い、第12表に
示した配合で実施例1と同様の工程により架橋可能なゴ
ム組成物を作製し、評価した。結果を第12表に示す。
実施例38 有機ゴムとしてニトリル系ゴム(日本ゼオン側型、ゼッ
トボール2010)を用い、第12表に示した配合で、
実施例1と同様の工程により架橋可能なゴム組成物を作
製し、評価した。
結果を第12表に示す。
〔発明の効果〕
本発明のゴム組成物は、未加硫状態において従来のもの
に比較してロール加工性が極めて優れており、ポリオル
ガノシロキサンのブリード現象がなく、成形加工性が容
易であり、また加硫物についても機械的強度をはじめ、
耐熱性、耐寒性、耐油性に優れた特徴を有している。
本発明の架橋可能なゴム組成物は、各種ベルト、ホース
、ガスケット、ブーツ、防振ゴム、チューブなどの分野
に広く応用することができ、特にオイルシール、ゴムホ
ースの用途に有用である。
このように、本発明のゴム組成物および架橋可能なゴム
組成物は、工業的価値が極めて大きい。
特許出願人  日本合成ゴム株式会社 同   東芝シリコーン株式会社 代理人  弁理士  白 井 重 隆

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均組成式R_aSiO_4_−_a_/_2(
    式中、Rは置換または非置換の1価の有機基であり、R
    のうち0.02〜10モル%はビニル基、aは1.90
    0〜2.004の数である)で表され、かつ重合度が5
    00〜10,000のポリオルガノシロキサン( I )
    3〜70重量%と、有機ゴム(II)97〜30重量%を
    主成分とするゴム形成性ポリマー(A)100重量部に
    対して、ポリオルガノハイドロジエンシロキサン(B)
    0.005〜50重量部、および周期律表第VIII族の遷
    移金属化合物(C)0.00001〜1重量部を配合し
    、該配合物に剪断変形を与えながらヒドロシリル化反応
    をさせて得られるゴム組成物。
  2. (2)有機ゴム(II)のムーニー粘度(ML_1_+_
    4、100℃)が、10〜200である請求項1記載の
    ゴム組成物。
  3. (3)有機ゴム(II)が、アクリルゴム、エチレン−α
    −オレフィン系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
    ム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴムおよびクロロ
    スルホン化ポリエチレンの群から選ばれる少なくとも1
    種のゴムである請求項1記載のゴム組成物。
  4. (4)有機ゴム(II)がアクリルゴムである請求項1記
    載のゴム組成物。
  5. (5)有機ゴム(II)が、エポキシ基、ハロゲン原子、
    カルボキシル基、または一般式(i) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
    (i) (式中、R^1〜R^3は、水素原子、または1〜2価
    の有機基である)で表される架橋基を有するアクリルゴ
    ム(II−a)50〜95重量%と、一般式(ii) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
    (ii) (式中、R^4はメチレン基、−O−、−S−、▲数式
    、化学式、表等があります▼、または−NH−を示し、
    ここでRは置換または非置換の有機基であり、またR^
    5〜R^7はそれぞれ独立に水素原子、または1〜3価
    の有機基であり、R^5〜R^7のうち2〜3個は水素
    原子である)で表される架橋基を有するアクリルゴム(
    II−b)50〜5重量%〔ただし、(II−a)+(II−
    b)=100重量%〕からなる請求項1記載のゴム組成
    物。
  6. (6)遷移金属化合物(C)が白金化合物である請求項
    1項記載のゴム組成物。
  7. (7)請求項1記載のゴム組成物に、有機ゴム(II)の
    架橋剤を配合した架橋可能なゴム組成物。
  8. (8)請求項7記載の架橋可能なゴム組成物から得られ
    るオイルシール。
  9. (9)請求項7記載の架橋可能なゴム組成物から得られ
    るゴムホース。
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