JP2644153B2 - ポリオレフィン系ゴム組成物 - Google Patents

ポリオレフィン系ゴム組成物

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JP2644153B2 JP4328609A JP32860992A JP2644153B2 JP 2644153 B2 JP2644153 B2 JP 2644153B2 JP 4328609 A JP4328609 A JP 4328609A JP 32860992 A JP32860992 A JP 32860992A JP 2644153 B2 JP2644153 B2 JP 2644153B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン系ゴム組
成物、特には耐久疲労特定および 100%モジュラスを向
上させた、高耐久性、高弾性のポリオレフィン系ゴム組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィン系ゴムは一般に電気特
性、機械的性質、耐熱性がすぐれていることから自動車
部品材料として広く使用されている。しかしながらこれ
のものは比較的低モジュラス(一定歪を与えたときに得
られる応力が小さい)であり、回転するジョイントのカ
バーブーツあるいはラバーコンタクトに用いた場合、目
的とする条件、例えば高速回転部分のジョイントカバ
ー、小さなヒステリシスロスの要求されるラバーコンタ
クト材料などには充分な特性を得ることができないとい
う不利がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、このポリオ
レフィン系ゴムについてはこれを高耐久性、高弾性とす
るために、ここに使用する加硫剤を増量したり、この充
填剤を表面積の小さいシリカまたはカーボンブラックと
すること、さらにはこの充填剤を表面処理する方法など
が提案されているが、加硫剤を増加させる場合には伸び
が低下して耐久性が低減するし、表面積の小さい充填剤
を使用すると強度が低下するという不利が生ずる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決したポリオレフィン系ゴム組成物に関するもの
で、これはA)ポリオレフィン系合成ゴム 100重量部、
B)一分子中に2.5 〜15モル%のビニル基を含有する25
℃における粘度が100CS 以上のオルガノポリシロキサン
5〜 100重量部、C)比表面積が50m2/g以上の補強シ
リカ充填剤10〜 200重量部、D)有機パーオキサイド
0.1〜10重量部、とからなることを特徴とするものであ
る。
【0005】すなわち、本発明者らは高耐久性、高弾性
のポリオレフィン系ゴム組成物を開発すべく種々検討し
た結果、これについてはポリオレフィン系ゴムに1分子
中に2.5 〜15モル%のビニル基を含有する25℃における
粘度が100CS 以上のオルガノポリシロキサンを添加する
と、歪を与えたときの応力(モジュラス)が向上して疲
労特性が改善されることを見出し、結果において高耐久
性で高弾性のポリオレフィン系ゴム組成物の得られるこ
とを確認し、ここに使用されるこの種のオルガノポリシ
ロキサンの種類、添加量、充填剤の種類、添加量などに
ついての研究を進めて本発明を完成させた。以下にこれ
をさらに詳述する。
【0006】
【作用】本発明はポリオレフィン系ゴム組成物に関する
もので、これはポリオレフィン系ゴムに1分子中に2.5
〜15モル%のビニル基を含有する25℃における粘度が10
0CS 以上のオルガノポリシロキサンと比表面積が50m2
g以上の補強性シリカ充填剤および有機パーオキサイド
の所定量を添加したものであるが、このオルガノポリシ
ロキサンの添加によってこのポリオレフィン系ゴムは疲
労特性が改善され、高耐久性、高弾性のものになるとい
う有利性が与えられる。
【0007】本発明のポリオレフィン系ゴム組成物を構
成するA)成分としてのポリオレフィン系ゴムは公知の
ものとすればよく、したがってこれにはエチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン
−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、アクリロイトリル−ブタジエン共重合体、イ
ソブチレン−イソブレン共重合体などが例示されるが、
これらはそれにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリペンテン、エチレン−ブテン共重合体など
のような熱可塑性樹脂を添加したものであってもよい。
【0008】つぎに本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するB)成分としてのオルガノポリシロキサン
は平均組成式がR1 nSi4-n/2で示されるもので、このR1
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアル
キル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フ
ェニル基、トリル基などのアリール基、またはこれらの
基の炭素原子に結合している水素原子の一部または全部
をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル
基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから
選択される、同一または異種の炭素数が1〜10、好まし
くは1〜8の非置換または置換の1価炭化水素基で、 n
が1.98〜2.02の整数であるものとされるが、このものは
1分子中に2.5 15モル%のビニル基を橋かけ点として
含有するものであることが必要とされる。
【0009】このオルガノポリシロキサンのビニル基含
有量は2.5 モル%未満では十分にモジュラスを向上する
ことができず、15モル%より大きくすると著しく物性の
低下をもたらすので2.5 〜15モル%とすることが必要と
されるが、この好ましい範囲は5〜10モル%される。
この種のオルガノポリシロキサンは通常選択されたオル
ガノハロシランの1種または2種以上を(共)加水分解
することによって、あるいは環状ポリシロキサン(シロ
キサンの3量体あるいは4量体など)をアルカリ性また
は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得るこ
とができる。これは基本的には直鎖状のものであるが、
これは分子構造の異なる2種または2種以上の混合物で
あってもよく、このものは25℃における粘度が 100cs以
上のものとされるが、通常 100,000〜 1,000,000csのも
のとすればよい。
【0010】なお、ポリオレフィン系ゴムにオルガノポ
リシロキサンをブレンドする方法についてはすでに数多
くの特許が知られている(特公昭55-15497号、特公昭55
-30741号、特公昭55-39248、特公昭57-17011号、特公昭
58-13092号、特公昭58-13093号各公報参照)が、本発明
において使用されるオルガノポリシロキサンは1分子中
2.5 〜15モル%の架橋サイトとしてのビニル基を含有
するものとし、これによってポリオレフィン系ゴムの疲
労特性を改善し、これに高耐久性高弾性付与するもの
でこれらの公知の発明とは異なるものである。
【0011】また、本発明の組成物におけるこのオルガ
ノポリシロキサンの配合量は、ポリオレフィン系合成ゴ
ム 100重量部に対して、5重量部未満では少なすぎてモ
ジュラスの向上が期待できず、 100重量部より多くする
とこの組成物の強度が十分なものとならず疲労特性が低
下するので、5〜 100重量部とすることが必要とされる
が、この好ましい範囲は10〜40重量部とされる。
【0012】つぎに本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するC)成分としての補強性シリカ充填剤は従
来からシリコーンゴムに配合されている一般的なものを
使用することができ、これはBET法で測定した比表面
積が50m2/g以上のものとすることが必要とされるが、
よりすぐれた補強効果を得るためには比表面積が 100m2
/g以上のものとすることがよい。
【0013】この補強性シリカは、その製造方法により
乾式法と湿式法に大別される。この乾式法により得られ
るシリカとしては、Aerosil (日本アエロジル社製)、
Cab-O-sil (キャボット社製)などの商品名で市販され
ているものを用いればよく、湿式法により得られるシリ
カとしては、カープレックス(シオノギ社製)、トクシ
ール(徳山曹達社製)、ニプシール(日本シリカ社製)
などの商品で知られているものを例示することができ
る。
【0014】なお、このC)成分の添加量は上記した
A)成分としてのポリオレフィン系ゴム 100重量部に対
して10重量部未満では十分な補強効果を得ることができ
ず、また 200重量部を越えると満足できる強度および耐
久性を得られないので10〜 200重量部とすることが必要
とされるが、この好ましい範囲は30〜80重量部とされ
る。
【0015】また、本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するD)成分としての有機パーオキサイドは硬
化剤として作動するものであるが、これは公知のものと
すればよく、これにはベンゾイルパーオキサイド、2,
4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、2,5−ジメチルビス(2,5−tert−ブ
チルパーオキサイド)ヘキサン、ジ−tert−ブチルパー
オキサイドなどが例示される。
【0016】この加硫剤の使用は1種類に限定されるも
のではなく、他の成分あるいは最終的に得られる成形品
の用途などの種類に応じて適宜選択使用することがよ
く、併用することも差しさえない。なお、このD)成分
は、本発明の組成物を良好に硬化させる知見から、上記
A)成分 100重量部にたいして 0.1〜10重量部の範囲で
使用されることが必要とされる。
【0017】本発明の組成物は、以上述べたA)〜D)
の各成分の所定量を一般にゴム用に使用されるバンバリ
ミキサー、ニーダー、インターミキサー、二本ロールな
どの混合機を使用して混練りすることにより容易に調整
されるが、この際必要であれば加熱処理あるいは熟成を
行ってもよい。上記のようにして製造されたゴム組成物
は、加圧成形、射出成形、カレンダー成形、押し出し成
形などの通常の方法によって成形加硫され、製品とする
ことができる。
【0018】なお、本発明のゴム組成物には必要に応じ
て例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化鉄などの金属酸化物、カーボンブラック、グラファ
イト、酸化カルシウム、マイカ粉、クレイ、タルク、石
英粉、セライト、水酸化アルミニウム、またシリカ系充
填剤以外の難燃剤、着色剤、離型剤、紫外線吸収剤、分
散剤、プロセスオイル、ステアリン酸、ラウリン酸など
の高級脂肪酸、各種のカーボンファンクショナルシラン
類などのを添加配合してもよい。
【0019】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
例中の部は重量部を示したものである。 実施例1〜3、比較例1〜2 ポリオレフィン系合成ゴム・エスプレン 567〔住友化学
工業(株)製商品名、ヨウ素価5〜8〕と、(CH3)2SiO
単位95モル%、(CH3)(CH2=CH)SiO単位5モル%(ビニル
基 2.5モル%)からなる、平均重合度 8,000のメチルビ
ニルポリシロキサン生ゴムを表1に示した配合部数で混
合し、これに比表面積が 230m2/gの沈降性シリカ・ニ
プシールLP〔日本シリカ(株)製商品名〕30部、亜鉛
華5部、ステアリン酸1部およびサンパー2280〔日本サ
ン石油(株)製商品名〕15部を添加し、加圧ニーダーで
混練りしてゴムコンパウンドを作った。
【0020】ついで、このコンパウンドにジクミルパー
オキサイド 2.8部を添加して2本ロールで混練りしてか
ら、 170℃、100kgf/cm2 の条件で10分間加圧、加熱し
て厚さ2mmのシートを成形し、このシートの初期物性を
JIS K6301に準ずる方法で測定すると共に、その 100%
伸張疲労特性を JIS K6301に示されている屈曲試験機を
用い、JIS 3号の試験片に 300サイクル/分の 100%伸
張のくり返し歪を与えて試験片が破断した回数を寿命と
する試験法で測定したところ、つぎの表1に併記したと
おりの結果が得られた。
【0021】
【表1】
【0022】実施例4〜5、比較例3 ポリオレフィン系合成ゴム・EPT3045 〔三井石油化学
(株)製商品名、ヨウ素価12〜15〕と、ビニル基含有量
モル%、10モル%または0.25モル%である、平均重
合度が 8,000のメチルビニルポリシロキサンとを表2に
示した配合部数で混合し、これに比表面積が 230m2/g
の沈降性シリカ・ニプシールLP(前出)30部、亜鉛華
5部、ステアリン酸1部およびサンパー2280(前出)15
部を添加し、実施例1と同じ方法で混練したのち、これ
にジクルパーオキサイドを 2.8部添加して2本ロール
で混練りしてから、実施例1と同じ条件で厚さ2mmのシ
ートを成形し、実施例1と同じ条件でその 100%モジュ
ラスと 100%疲労特性を測定したところ、表2に併記し
たとおりの結果が得られた。
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明はポリオレフィン系ゴム組成物に
関するものであり、これは前記したようにA)ポレオレ
フィン系合成ゴム 100重量部、B)一分子中に2.5 〜15
モル%のビニル基を含有する25℃における粘度が100CS
以上のオルガノポリシロキサン5〜 100重量部、C)比
表面積が50m2/g以上の補強シリカ充填剤10〜 200重量
部、D)有機パーオキサイド 0.1〜10重量部、とからな
ることを特徴とするものであるが、このものはビニル基
含有オルガノポリシロキサンの添加によってポリオレフ
ィン系ゴムの疲労特性が改善されるので、この組成物は
高耐久性、高弾性のものになるという有利性が与えられ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3:36 5:14) (56)参考文献 特開 平1−249847(JP,A) 特開 昭63−41553(JP,A) 特開 昭56−133345(JP,A) 特開 昭56−120744(JP,A) 特開 昭56−116739(JP,A) 特開 昭54−157149(JP,A) 特開 昭54−13548(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A)ポリオレフィン系合成ゴム 100重量部 B)一分子中に2.5 〜15モル%のビニル基を含有する25℃における粘度が100CS 以上の オルガノポリシロキサン 5〜 100重量部 C)比表面積が50m2/g以上の補強シリカ充填剤 10〜 200重量部 D)有機パーオキサイド 0.1〜10重量部 とからなることを特徴とするポリオレフィン系ゴム組成
    物。
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