JP2016196591A - シリコーンゴム組成物 - Google Patents

シリコーンゴム組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2016196591A
JP2016196591A JP2015077453A JP2015077453A JP2016196591A JP 2016196591 A JP2016196591 A JP 2016196591A JP 2015077453 A JP2015077453 A JP 2015077453A JP 2015077453 A JP2015077453 A JP 2015077453A JP 2016196591 A JP2016196591 A JP 2016196591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
sulfur
component
inorganic filler
silicone rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015077453A
Other languages
English (en)
Inventor
神谷 正人
Masato Kamiya
正人 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd
Original Assignee
Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd filed Critical Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd
Priority to JP2015077453A priority Critical patent/JP2016196591A/ja
Priority to PCT/EP2016/057325 priority patent/WO2016162300A1/en
Publication of JP2016196591A publication Critical patent/JP2016196591A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/372Sulfides, e.g. R-(S)x-R'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/56Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】
大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有する硬化物となりえる組成物を提供すること。
【解決手段】
(A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合するアルケニル基を含有し、25℃での粘度が10〜1000000mPa・sであるポリオルガノポリシロキサン、(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)BET比表面積が50m/g以上のシリカ、(D)イオウ含有化合物と無機充填材を混合させて得られた無機充填材混合物、イオウ含有化合物と無機充填材を反応させて得られた無機充填材反応物、等からなるイオウ含有無機充填材、及び(E)付加反応触媒、を含有し、25℃でのせん断速度0.9s−1のときの粘度が50000〜5000000mPa・sであるシリコーンゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、一次硬化のみの硬化物について、大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有する硬化物となりえる付加硬化型液状シリコーンゴム組成物に関する。
シリコーンゴムは、耐熱性、耐寒性、電気絶縁性、耐候性に優れ、更に環境安全性にも優れる為、コネクターシールやスパークプラグブーツなどの自動車部品、複写機用のロールや電子レンジのパッキンなどの電気・電子用部品、シーラントなどの建築用部品、その他哺乳瓶用乳首やダイビング用品など、様々な用途に幅広く使用されている。
特に液状シリコーンゴムは、射出成型による自動化、短時間成型による量産化、ならびに成型品の後加工が不要でノーバリ成形が可能となることから、近年、急速に需要が拡大しており、特に自動車防水シール用途における需要が増加している。更にシリコーンゴム中の低分子環状シロキサン量を予め低減し、二次硬化加熱処理の工程が省略可能な材料の需要が高まってきている。しかしながら、二次硬化加熱処理を省略した場合、シリコーンゴムの重要な特性である圧縮永久ひずみが十分なものが得られないという問題があった。この問題は近年さらに大きくなって来ており、シリコーンゴムを二次硬化加熱処理なしでの良好な圧縮永久ひずみが求められている。
これに対し、特許文献1には、補強充填材として沈降シリカを配合し、圧縮ひずみ低下剤を用いることにより、優れた引裂き強さとショアA硬度を維持しながら、成形直後に圧縮永久ひずみの小さいシリコーンゴム組成物が記載されている。
また、特許文献2には、補強充填材として沈降シリカを配合し、一定量のアルケニル基を含有する生ゴム状シロキサンを配合することにより、高強度で圧縮永久ひずみの小さい射出成形用液状シリコーンゴム組成物が記載されている。
特開2002−114909号公報 特開2009−221295号公報
上記の文献(特許文献1、2)に記載された発明では、シリコーン硬化物の強度と良好な圧縮永久ひずみを得ているが、いずれも長期に渡り、良好な圧縮永久ひずみ特性が得られるかどうかについての具体的な記載はない。更に一次硬化のみで良好な圧縮永久ひずみ特性を得ることができるかどうかの点についても具体的な記載はなく、一次硬化のみの圧縮永久ひずみは十分に満足できないという問題は解決されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有する硬化物となりえる組成物を提供することを目的とする。更に二次硬化熱処理を実施しない場合においても長期間に渡り優れた圧縮永久ひずみ特性を持続することができる付加硬化型液状シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、付加硬化型シリコーンゴム組成物にイオウ含有化合物と充填材を反応させた化合物、あるいは、イオウ含有化合物で表面処理した充填材を配合することにより課題が解決されることを見出した。本発明はこれらの知見によりなされたものである。
すなわち、本発明のシリコーンゴム組成物は、(A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合するアルケニル基を含有し、25℃での粘度が10〜1000000mPa・sであるポリオルガノポリシロキサンを100質量部、(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを、成分(A)中のアルケニル基の数に対するケイ素原子結合水素原子の比率が0.5〜10.0となる量、(C)BET法による比表面積が50m/g以上のシリカを、5〜70質量部、(D)イオウ含有化合物と無機充填材を混合させて得られた無機充填材混合物、イオウ含有化合物と無機充填材を反応させて得られた無機充填材反応物、または、無機充填材をイオウ含有化合物で表面処理した表面処理無機充填材、からなるイオウ含有無機充填材を、0.001〜5.0質量部、及び(E)付加反応触媒を触媒量、含有し、25℃でのせん断速度0.9s−1のときの粘度が、50000〜5000000mPa・sであることを特徴とする。
前記シリコーンゴム組成物は、前記成分(D)に用いるイオウ含有化合物が、チオシアナト基含有化合物であることが好ましい。また、前記成分(D)に用いるイオウ含有化合物が、チオシアナト基含有アルコキシシラン化合物であることがより好ましい。
前記シリコーンゴム組成物は、前記シリカ(C)が湿式シリカであることが好ましい。
本発明のシリコーンゴム組成物によれば、イオウ含有化合物と充填材を反応させた化合物、あるいは、イオウ含有化合物で表面処理した充填材を配合することにより、大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有する硬化物を得ることができる。更に二次硬化熱処理を実施しない場合においても長期間に渡り優れた圧縮永久ひずみ特性を持続することができる。
以下に本発明に係るシリコーンゴム組成物の詳細を説明する。
(成分(A))
成分(A)は、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合するアルケニル基を含有し、25℃での粘度が10〜1000000mPa・sであるポリオルガノポリシロキサンである。即ち、成分(A)は、室温(23℃±15℃、以下同様)で液状である。ここで、1分子中のケイ素原子と結合するアルケニル基の個数は、好ましくは2〜50個、より好ましくは2〜20個である。アルケニル基の炭素数は、好ましくは2〜8、より好ましくは2〜6であり、更に好ましくは2である。即ち、更に好ましいアルケニル基は、ビニル基である。
成分(A)は、通常、平均組成式が下記一般式(1)で表される。
SiO(4−a)/2 (1)
式(1)中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換の又は置換された一価炭化水素基である。aは1.5〜2.8である。
の炭素数は、好ましくは、1〜8である。また、aは好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.05である。
ここで、上記Rで示される一価炭化水素基のうち、非置換の一価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、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、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、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、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基が挙げられる。
また、置換された一価炭化水素基としては、上記非置換の一価炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基が挙げられる。上記Rで示される一価炭化水素基は、好ましくは全R数の90%以上がメチル基であり、より好ましくはアルケニル基以外の全てのRがメチル基である。
成分(A)は、1種又は2種以上の混合物であってもよい。成分(A)中のアルケニル基の含有量は、通常1.0×10−6〜5.0×10−4mol/g、好ましくは1.0×10−5〜2.0×10−4mol/gである。アルケニル基の量が上記範囲より少ないと、ゴム硬度が低すぎてゲル状になってしまうおそれがある。また、アルケニル基の量が上記範囲より多いと、架橋密度が高くなりすぎて、硬度の高いゴムになってしまう場合がある。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子、分子鎖途中のケイ素原子、又はこれらの両者に結合していてもよい。なお、硬化後の組成物に優れた機械的特性を与えるためには、アルケニル基は、少なくとも分子鎖の末端に存在することが好ましい。
成分(A)は、基本的に、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖され、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる直鎖状構造を有する。しかし、成分(A)は、部分的に分岐状の構造、環状構造等を有するものであってもよい。ここで、「部分的に」とは、成分(A)の33質量%以下を意味する。
成分(A)の25℃での粘度は、好ましくは10〜500000mPa・s、より好ましくは100〜250000mPa・sである。成分(A)の上記粘度が100〜250000mPa・sであると、特に硬化前のシリコーンゴム組成物に高い流動性が付与されるとともに、硬化後のシリコーンゴム硬化物に優れた機械的特性が付与されるため好ましい。
(成分(B))
成分(B)は、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。成分(B)は、成分(B)のケイ素原子と結合する水素原子が成分(A)のアルケニル基と付加反応して、本発明の組成物をゴム弾性体又はゲル状物へと硬化させるための成分である。
成分(B)は、1分子中にケイ素原子と結合する水素原子(SiH基)を少なくとも2個、好ましくは3個以上、より好ましくは3〜200個、さらに好ましくは3〜100個、特に好ましくは4〜50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。成分(B)は、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの1種又は2種以上の混合物である。成分(B)は、分子中のSiH基が成分(A)及び成分(B)中のケイ素原子に結合したアルケニル基とヒドロシリル付加反応により架橋し、組成物を硬化させるための硬化剤として作用するものである。
成分(B)は、通常、平均組成式が下記一般式(2)で表される。
SiO(4−c−d)/2 (2)
式(2)中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換の又は置換された一価炭化水素基である。cは0.7〜2.1、dは0.001〜1.0で、かつc+dは0.8〜3.0を満足する正数である。
式(2)中、Rは、炭素原子1〜8個を有することが好ましい。cは好ましくは0.8〜2.0、dは好ましくは0.01〜1.0、c+dは好ましくは1.0〜2.5である。
としては、式(1)中のRで例示したものと同様のものを挙げることができる。ただし、Rは、Rで例示した一価炭化水素基のうち、脂肪族不飽和基を有していない一価炭化水素基であることが好ましい。
成分(B)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、1分子中のケイ素原子の数(又は重合度)は、通常2〜300個、好ましくは3〜200個、より好ましくは4〜150個である。1分子中のケイ素原子の数が上記範囲内にあると、シリコーン組成物の粘度が射出成形に最適な粘度範囲となるため、好ましい。なお、ケイ素原子に結合する水素原子は分子鎖末端、分子鎖の途中のいずれに位置していてもよく、両方に位置するものであってもよい。
成分(B)としては、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン環状重合体、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシラン、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・メチル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・メチル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単位とからなる共重合体、(CHHSiO1/2単位とSiO4/2単位と(CSiO1/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。
これらのうち、好ましい成分(B)は、(CH)HSiO2/2単位を含有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、(CHSiO2/2単位を含有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、(CH)HSiO2/2単位を含有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、(CHSiO2/2単位を含有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、及び(CH)(C)SiO2/2単位を含有するポリメチルフェニルハイドロジェンシロキサンである。
成分(B)の配合量は、(A)成分100質量部に対して、通常0.2〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。
本発明においては、成分(A)中のアルケニル基の数に対する、成分(B)中のケイ素原子と結合水素原子(SiH基)の比率は、0.5〜10.0である。特に0.8〜5.0が好ましい。この比が上記範囲より小さいと、架橋が不十分になり、べたついたゴムになってしまうおそれがあり、上記範囲より大きいと、成形物に発泡が見られたり、金型からの離型が困難になる場合があり、更に硬化後の物性、特に耐熱性の変化が大きくなるからである。
(成分(C))
成分(C)のシリカは、シリコーンゴムに十分な強度を与えるものである。成分(C)のシリカとしては、例えば、煙霧質シリカ(乾式シリカ)や湿式シリカが用いられる。このうち、湿式シリカは、圧縮永久ひずみ特性に優れるため好ましい。
成分(C)のシリカは、BET法による比表面積が、50m/g以上、好ましくは100〜500m/g、より好ましくは150〜300m/gである。成分(C)の比表面積が50m/gより小さいと十分な強度が得られなくなるおそれがある。
成分(C)のシリカは、そのまま用いてもかまわないが、表面疎水化処理剤で予め処理したものを用いたり、成分(A)との混練時に表面処理剤を添加することにより成分(C)のシリカの表面を処理したものを用いたりすることが好ましい。これら表面処理剤としては、アルキルアルコキシシラン、アルキルクロロシラン、アルキルシラザン、シランカップリング剤、チタネート系処理剤、脂肪酸エステル等の公知のものが用いられる。これらの表面処理剤は、1種で用いてもよく、また2種以上を同時に又は異なるタイミングで用いても構わない。
成分(C)の配合量は成分(A)の合計100質量部に対し、5〜70質量部、好ましくは15〜50質量部である。配合量が5質量部より少ないと十分なゴム強度が得られないおそれがあり、また70質量部より多いと、圧縮永久ひずみが高くなるおそれがある。
なお、成分(C)成分のシリカは、圧縮永久ひずみ特性に優れる湿式シリカがより好ましい。
(成分(D))
成分(D)は、イオウ含有化合物と無機充填材を混合させて得られた無機充填材混合物、イオウ含有化合物と無機充填材を反応させて得られた無機充填材反応物、または、無機充填材をイオウ含有化合物で表面処理した表面処理無機充填材、からなるイオウ含有無機充填材である。
成分(D)がイオウ含有化合物を含有もしくは反応物である理由を下記に説明する。
シリコーンゴムが硬化後に大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有するには、硬化後の熱履歴に伴う付加反応触媒による追加的な架橋反応を抑制することが必要である。そのためには、一次硬化時には架橋反応に影響を与えず、二次効果あるいはその後の熱履歴において架橋反応を抑制する作用を有する成分が組成物中に含まれている場合にその目的が達成される。そのような作用をせしめるのがイオウ含有化合物である。
成分(D)の調製に用いられるイオウ含有化合物としては、通常用いられる化合物であればよく、種類は限定されない。例えば、チオール(メルカプタン、アルキルチオール、アリールチオール、メルカプト複素環、メルカプトイミダゾール、メルカプトベンゾイミダゾール)、ケテンアセタール、チオアセタール、スルファン(チオエーテル)、ジスルファン(ジチオエーテル)、ポリスルファン、チオアミド、チオ尿素、チウラム(チウラムモノスルフィド、ジスルフィド又はポリスルフィド、ビスチオカルバモイルモノスルファン、ジスルファン又はポリスルファン)、チウロニウム塩、チオカルバメート、ジチオカルバメート及びそのZn−塩、Fe−塩、Ni−塩、Co−塩又はCu−塩、チオシアネート、イソチオシアナート;チオアルデヒド、チオケトン、チオラクトン、チオカルボン酸等のチオカルボニル化合物;チオフェン、1,2−ジチオール、1,3−ジチオール、1,2−ジチオール−チオン、1,3−ジチオール−チオン、チアゾール、メルカプトチアゾール、メルカプトチアジアゾール、ベンゾ−ジチオール、ベンゾ−ジチオール−チオン、ベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、フェノチアゾール、チアントレン等のチア−複素環化合物等の有機イオウ化合物が挙げられる。これらの中では、入手性がよく圧縮永久ひずみ特性の向上の点で特にチオール基化合物(メルカプト基含有化合物)、チオシアナト基含有化合物が好ましく、チオシアナト基含有アルコキシシラン化合物がより好ましい。
成分(D)は、一次硬化の時点では付加反応を抑制せず、後の熱履歴を受けた段階で抑制作用を表すことが好ましい。そのためには、成分(D)はシリコーンゴム組成物中で遊離しやすい状態で存在することは好ましくない。後の熱履歴を受けた時点でのみ遊離または抑制効果が活性化されるためには、成分(D)が無機充填剤と混合または反応していること、あるいは無機充填剤の表面を成分(D)で処理された状態でシリコーンゴム組成物中で存在することが所望の作用を示すと考えられる。
そのためには、イオウ含有化合物は無機充填剤の表面と化学結合を行うか、水素結合のような化学結合に準ずる結合を行う必要がある。無機充填剤の表面は多くの場合、極性の化学基、特に多くは水酸基で覆われているので、そのような結合を行わしめるためにはイオウ含有化合物にはそうした機能を有する化学構造を有している必要がある。
そのための化学結合は限定されないが、好ましくはアルコキシシリル基を有することである。すなわち、成分(D)に用いる最も好ましいイオウ含有化合物はイオウ含有アルコキシシランである。
成分(D)に用いられる好ましいイオウ含有アルコキシ化合物の構造、分子量、アルコキシ基の種類や導入量は限定されない。平均組成式は、下記一般式(4)で表される、メルカプトアルキル−アルキル−アルコキシシラン、下記一般式(5)で表される、ビス−(トリアルコキシシリル−アルキル)モノ−ジ−又はポリスルファン、下記一般式(6)で表されるチオシアナトアルキルトリアルコキシシランなどのイオウ含有アルコキシシラン等が挙げられる。
(RO)3−m Si−R−SH (4)
[(RO)Si−R−]−S (5)
(R10O)Si−R11−SCN (6)
は、1〜10個の炭素原子、好ましくは、1〜6個の炭素原子を有する非置換の又は置換された脂肪族飽和一価炭化水素基である。Rとしては、例えば、アルキル基が用いられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシール基、シクロアルキル基が用いられ、より好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシール基及びシクロヘプチル基が用いられる。
は、1〜10個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する非置換の又は置換された脂肪族飽和一価炭化水素基である。Rとしては、例えば、アルキル基が用いられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシール基、シクロアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシール基、シクロヘプチル基、アリール基及びアルカリール基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ベンジル基が用いられる。
としては、例えば、1〜10個の炭素原子、好ましくは、1〜6個の炭素原子を有する非置換の又は置換された、脂肪族飽和、及び二価炭化水素基が用いられる。この例は、Rの具体例としては、例えば、アルキレン基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、フェニレン基であり、より好ましくはプロピレン基である。
及びR10は、Rと同様の基である。R、R11は、Rと同様の基である。
mは、0〜3、好ましくは、0.5〜2.5である。nは、n=1〜10、好ましくは、n=2又は4である。
成分(D)は、これらのイオウ含有アルコキシシランを単独、もしくは、イオウ含有アルコキシシランの混合物と無機充填材との混合物、または、無機充填材と表面処理させた化合物からなる場合もある。なお、イオウ含有アルコキシシランとしては、チオシアナトアルキルトリアルコキシシランがより好ましい。
イオウ含有化合物と混合、反応、または、イオウ含有アルコキシシランにより表面処理される無機充填材としては、例えば、乾式・湿式シリカ等の二酸化ケイ素、石英粉末、ケイ素土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ゼオライトのケイ素含有無機フィラー、金属酸化物、酸化鉄、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化アルミニウム、金属炭酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛等が挙げられる。無機充填材としては、好ましくは、二酸化ケイ素が用いられ、より好ましくは、湿式シリカが用いられる。
成分(D)の配合量は、成分(A)の合計100質量部に対し0.001〜5.0質量部、好ましくは、0.01〜2.0質量である。
なお、一次硬化のみでの圧縮永久ひずみ特性の低減効果としては、イオウ含有化合物を無機フィラーと混合、反応させた場合よりも、イオウ含有アルコキシシランで無機充填を表面処理した場合の方が、より高い効果を得られる。高温長時間での圧縮永久ひずみにおいては、充填材の表面と反応し、結合しているイオウ含有化合物が徐々に充填材表面から遊離し、付加硬化シリコーンゴムの熱履歴による架橋反応を抑制し、その結果、長期間に亘り圧縮永久ひずみ低減の効果を持続できると考えられる。
(成分(E))
成分(E)の付加反応触媒、即ち、ヒドロシリル化付加反応触媒としては、白金黒、塩化第2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、ロジウム系触媒等が挙げられる。これらヒドロシリル化付加反応触媒の中で、好ましいものは、白金又は白金系化合物である。
なお、この付加反応触媒の配合量はいわゆる触媒量とすることができ、通常、白金族金属の質量換算で、成分(A)及び成分(B)の合計量に対し、0.1〜1000ppm、特に1〜500ppm程度である。
その他の任意成分として、必要に応じて、石英粉、珪藻土、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムのような充填剤や、カーボンブラック、導電性亜鉛華、金属粉等の導電フィラー、窒素含有化合物やアセチレン化合物、リン化合物、ニトリル化合物、カルボキシレート、錫化合物、水銀化合物、硫黄化合物等のヒドロシリル化反応制御剤、酸化鉄、酸化チタン、酸化セリウムのような耐熱剤、ジメチルシリコーンオイル等の内部離型剤、接着性付与剤、チクソ性付与剤、接着向上剤としてのアルコキシシラン、硬化シリコーンゴムの自己潤滑性を付与させる為のフェニル変性シリコーンオイル等を配合することができる。
本発明の付加硬化型シリコーンゴム組成物は、上記成分(A)〜成分(E)と任意成分を常温で均一に混合するだけでも得ることが可能であるが、好ましくは成分(A)と成分(C)プラネタリーミキサーやニーダー等で100〜200℃の範囲で1〜15時間熱処理し、その後室温で成分(B)、(D)、(E)、およびその他任意成分を混合して組成物を得ることができる。
本発明のシリコーンゴム組成物の成形、硬化方法としては、常法を採用し得るが、成形法として液状射出成形法が好適に採用される。また、硬化条件(1次硬化)としては、100〜220℃で5秒〜30分、好ましくは120〜200℃で10秒〜15分程度の加熱処理条件を採用し得る。また、1次硬化のみでも良好な圧縮永久ひずみ特性を得ることが可能だが、必要に応じて、2次硬化(ポストキュア)を行ってもよく、その場合の条件としては、150〜220℃、特に180〜200℃で0.5〜12時間、特に1〜6時間程度のポストキュアを行うこともできる。
本発明のシリコーンゴム組成物は、25℃でのせん断速度0.9s−1のときの粘度が、50000〜5000000mPa・sである。
以下、実施例および比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、各例における部は、いずれも質量部を示す。
<硬さ試験方法>
JIS K 6249(未硬化及び硬化シリコーンゴムの試験方法)に準拠して試験を行った。
<圧縮永久ひずみ測定方法>
JIS K 6249(未硬化及び硬化シリコーンゴムの試験方法)に準拠して、小形試験片(直径13.0mm、厚さ6.3mm)を使用し、25%圧縮にて試験を行った。圧縮永久ひずみは、150℃及び180℃で測定した。
<実施例1>
両末端がそれぞれジメチルビニルシリル基で封鎖された25℃における粘度が20000mPa・sのポリジメチルシロキサン(成分(A))100部と、比表面積が200m/gである湿式シリカ36部(成分(C))、ヘキサメチルジシラザン10部及びイオン交換水3部を常温で1時間撹拌混合を行なった後、150℃に昇温し、2時間加熱混合を行ない、ベースコンパウンドを得た。
常温まで冷却したベースコンパウンド100部に、(CH)HSiO2/2単位と(CHSiO2/2単位との比が33/67であり、25℃における粘度が150mPa・sのポリメチルハイドロジェンシロキサン(成分(B))を2.5部、チオシアナトプロピルトリエトキシシランで表面処理したシリカ充填材(成分(D))を0.2部、白金触媒(Pt濃度1質量%)(成分(E))を0.2部、更に硬化速度調整用添加剤としてアセチレンアルコール0.1部をそれぞれ添加し、均一になるまで混合し、本発明に係るシリコーンゴム組成物を調製した。
このシリコーンゴム組成物を170℃/5分のプレスキュアを行って、シリコーンゴム硬化物を得た。
この硬化物について、JIS K 6249に基づき、硬さ、及び圧縮永久ひずみを測定した結果を表1に示す。
<実施例2>
両末端がそれぞれジメチルビニルシリル基で封鎖された25℃における粘度が20000mPa・sのポリジメチルシロキサン(成分(A))100部と、比表面積が200m/gである煙霧質シリカ36部(成分(C))、ヘキサメチルジシラザン10部及びイオン交換水3重量部を常温で1時間撹拌混合を行なった後、150℃に昇温し、2時間加熱混合を行ない、ベースコンパウンドを得た。
常温まで冷却したベースコンパウンド100部に、(CH)HSiO2/2単位と(CHSiO2/2単位との比が33/67であり、25℃における粘度が150mPa・Sのポリメチルハイドロジェンシロキサン(成分(B))を2.5部、チオシアナトプロピルトリエトキシシランで表面処理したシリカ充填材(成分(D))を0.2部、白金触媒(Pt濃度1質量%)(成分(E))を0.2部、更に硬化速度調整用添加剤としてアセチレンアルコール0.1部をそれぞれ添加し、均一になるまで混合し、本発明に係るシリコーンゴム組成物を調製した。
このシリコーンゴム組成物を170℃/5分のプレスキュアを行って、シリコーンゴム硬化物を得た。
この硬化物について、JIS K 6249に基づき、硬さ、及び圧縮永久ひずみを測定した結果を表1に示す。
<比較例1>
実施例1において、チオシアナトプロピルトリエトキシシランで表面処理したシリカ充填材(成分(D))を添加しない以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製し、このシリコーンゴム組成物を170℃/5分のプレスキュアを行って、シリコーンゴム硬化物を得た。この硬化物について、JIS K 6249に基づき、硬さ、及び圧縮永久ひずみを測定した結果を表1に示す。
<比較例2>
実施例2において、チオシアナトプロピルトリエトキシシランで表面処理したシリカ充填材(成分(D))を添加しない以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製し、このシリコーンゴム組成物を170℃/5分のプレスキュアを行って、シリコーンゴム硬化物を得た。この硬化物について、JIS K 6249に基づき、硬さ、及び圧縮永久ひずみを測定した結果を表1に示す。
本発明の付加硬化型液状シリコーンゴム組成物は、大気中で長期間に渡り曝された後も優れた圧縮永久ひずみ特性を有する硬化物となり、更に二次硬化熱処理を実施しない場合においても長期間に渡り、優れた圧縮永久ひずみ特性を持続することができる為、長期に渡り耐熱性が要求されるようなシール部品、例えば、自動車のコネクター防水シール部品などの自動車用シール部品、電気・電子機器のシール部品として好適な材料である。

Claims (4)

  1. (A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合するアルケニル基を含有し、25℃での粘度が10〜1000000mPa・sであるポリオルガノポリシロキサンを100質量部、
    (B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを、成分(A)中のアルケニル基の数に対するケイ素原子結合水素原子の比率が0.5〜10.0となる量、
    (C)BET法による比表面積が50m/g以上のシリカを、5〜70質量部、
    (D)イオウ含有化合物と無機充填材を混合させて得られた無機充填材混合物、イオウ含有化合物と無機充填材を反応させて得られた無機充填材反応物、または、無機充填材をイオウ含有化合物で表面処理した表面処理無機充填材、からなるイオウ含有無機充填材を、0.001〜5.0質量部、及び
    (E)付加反応触媒を触媒量、
    を含有し、25℃でのせん断速度0.9s−1のときの粘度が、50000〜5000000mPa・sであることを特徴とするシリコーンゴム組成物。
  2. 前記成分(D)に用いるイオウ含有化合物が、チオシアナト基含有化合物であることを特徴とする、請求項1に記載のシリコーンゴム組成物。
  3. 前記成分(D)に用いるイオウ含有化合物が、チオシアナト基含有アルコキシシラン化合物であることを特徴とする、請求項1に記載のシリコーンゴム組成物。
  4. 前記シリカ(C)が湿式シリカであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシリコーンゴム組成物。
JP2015077453A 2015-04-06 2015-04-06 シリコーンゴム組成物 Pending JP2016196591A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015077453A JP2016196591A (ja) 2015-04-06 2015-04-06 シリコーンゴム組成物
PCT/EP2016/057325 WO2016162300A1 (en) 2015-04-06 2016-04-04 Silicone rubber composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015077453A JP2016196591A (ja) 2015-04-06 2015-04-06 シリコーンゴム組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016196591A true JP2016196591A (ja) 2016-11-24

Family

ID=55650430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015077453A Pending JP2016196591A (ja) 2015-04-06 2015-04-06 シリコーンゴム組成物

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016196591A (ja)
WO (1) WO2016162300A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107418215A (zh) * 2017-08-15 2017-12-01 合肥卓立雅工程材料科技有限公司 机械强度高防水密封性好的橡胶止水带及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04277534A (ja) * 1991-01-07 1992-10-02 Degussa Ag 過酸化物で加硫可能な成形材料及びその製法
JPH08119619A (ja) * 1994-10-26 1996-05-14 Tokuyama Corp シリカ粒子の表面処理方法
JPH1087996A (ja) * 1996-08-29 1998-04-07 Wacker Chemie Gmbh 架橋してエラストマーになる材料、その製法及びそれを含有する成形体
JP2008297530A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2009221295A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5569688A (en) * 1993-10-21 1996-10-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Heat-curable silicone rubber compositions
DE19735813A1 (de) * 1997-08-18 1999-02-25 Wacker Chemie Gmbh Kompressiblen Schwefel enthaltender Siliconkautschuk
US6750279B1 (en) 2000-08-11 2004-06-15 General Electric Company High tear strength low compression set heat curable silicone elastomer and additive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04277534A (ja) * 1991-01-07 1992-10-02 Degussa Ag 過酸化物で加硫可能な成形材料及びその製法
JPH08119619A (ja) * 1994-10-26 1996-05-14 Tokuyama Corp シリカ粒子の表面処理方法
JPH1087996A (ja) * 1996-08-29 1998-04-07 Wacker Chemie Gmbh 架橋してエラストマーになる材料、その製法及びそれを含有する成形体
JP2008297530A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2009221295A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHINZO KOHJIYA, TOSHIO NISHI, KOUICHI YAMAGUCHI, MITSUO AKIBA, ゴム材料の配合技術とナノコンポジット, JPN6019010513, 2003, pages 66 - 75, ISSN: 0004004178 *
高分子学会 高分子辞典編集委員会, 新版 高分子辞典, JPN6019010515, 1988, pages 207, ISSN: 0004004179 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016162300A1 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6314993B2 (ja) 多成分系室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物、該組成物の硬化物及び該硬化物からなる成型物
TWI752010B (zh) 加成硬化性聚矽氧橡膠組成物及硬化物
KR102326223B1 (ko) 실온 경화성 오르가노폴리실록산 조성물 및 해당 실온 경화성 오르가노폴리실록산 조성물의 경화물인 성형물
EP2694591B1 (en) Room-temperature-curable silicone rubber composition
CN1182187C (zh) 具有低压缩变定的硅氧烷泡沫体
JPWO2018043270A1 (ja) 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物
KR102313596B1 (ko) 부가 경화성 실리콘 고무 조성물 및 경화물
KR20160143782A (ko) 경화성 오르가노폴리실록산 조성물 및 전기·전자 부품의 보호제 또는 접착제 조성물
JP3104568B2 (ja) 高電圧電気絶縁体用シリコーンゴム組成物
KR20100111704A (ko) 실온 경화형 중합체
JP2004035631A (ja) 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
KR102508396B1 (ko) 실온 경화성 오르가노폴리실록산 조성물 및 해당 조성물의 경화물인 성형물
JP4645859B2 (ja) 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物
JP2012082309A (ja) 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びその硬化物
JP2017031364A (ja) 付加硬化性シリコーンゴム組成物
JPWO2015155949A1 (ja) 接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JP3824071B2 (ja) 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
EP3666828A1 (en) Addition-curable silicone composition and cured silicone rubber
JP2023532407A (ja) シリコーンゴム組成物
JP6848760B2 (ja) 冷却液用シール材
JP2011046826A (ja) 付加硬化性シリコーンゴム組成物
JP2021038352A (ja) ミラブル型シリコーンゴム組成物及びその硬化物
KR101127368B1 (ko) 실온 경화성 오르가노폴리실록산 조성물
JP2015052026A (ja) 付加硬化性液状シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物
JP2019085532A (ja) 付加硬化性液状シリコーンゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190307

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190327