JP5482395B2 - 熱可塑性シリコーンゴム組成物及び熱可塑性エラストマーの製造方法 - Google Patents
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そのため、一度成型したものでも、再度、熱を与えて温度を上げることにより、再流動化して、リサイクルすることが可能となる。そのため建築用材料、電気及び電子用部品、自動車部品、家電部材等の幅広い分野での利用が期待されている。
請求項1:
(A)下記平均組成式(1):
RnSiO(4-n)/2 (1)
(式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、nは1.95〜2.04の正数である。)
で示され、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン
99〜1質量部、
(B)オレフィン系の熱可塑性樹脂 1〜99質量部、
(但し、(A)成分と(B)成分の合計は100質量部である。)
(C)非共役ポリエンが、下記一般式(2)又は(3)
(式中、mは0又は1〜10の整数であり、R1は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。)
(式中、R3は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
で示される少なくとも1種の末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴム 0.1〜20質量部、
(D)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 5〜100質量部、
(E)R4 bHcSiO(4-b-c)/2 (4)
(式中、R4は同一又は異種の非置換もしくはハロゲン置換の一価脂肪族飽和炭化水素基であり、b、cはそれぞれ0.8≦b≦2.2、0.002≦c≦1.0、0.802≦b+c≦3.0を満たす正数である。)
で示され、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.01〜20質量部、
(F)ヒドロシリル化触媒 有効量
を含有してなる熱可塑性シリコーンゴム組成物。
請求項2:
(B)成分のオレフィン系熱可塑性樹脂が、低密度ポリエチレン又は高密度ポリエチレンである請求項1記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物。
請求項3:
(A)成分と(B)成分との割合が、(A)成分30〜70質量部、(B)成分70〜30質量部で、(A),(B)成分の合計量が100質量部であり、かつ(C)成分の配合量が(A),(B)成分の合計量100質量部に対し1〜10質量部である請求項1又は2記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物。
請求項4:
(A)〜(F)成分を含有する請求項1、2又は3記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物の各成分を撹拌、混合しながら、(F)成分の存在下に(A)成分と(E)成分とをヒドロシリル化付加反応により架橋させることを特徴とする熱可塑性エラストマーの製造方法。
請求項5:
(A)〜(F)成分を含有する請求項1、2又は3記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物の各成分を撹拌、混合しながら、(F)成分の存在下に、(A)成分と(E)成分並びに(C)成分と(E)成分とをヒドロシリル化付加反応により架橋させることを特徴とする請求項4記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。
[(A)オルガノポリシロキサン]
(A)成分のオルガノポリシロキサンは、分子中のケイ素原子に結合したアルケニル基が、後述する(E)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン(架橋剤)中のケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)とヒドロシリル化付加反応により架橋して、熱可塑性エラストマー中におけるシリコーンマトリックス(三次元的に架橋したオルガノポリシロキサンからなるセグメント)を形成するベースポリマーであり、下記平均組成式(1)で示されるものが好適に使用される。
RnSiO(4-n)/2 (1)
(式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、nは1.95〜2.04の正数である。)
オレフィン系樹脂は公知のものでよく、これには低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリルエステル共重合体、アイオノマー樹脂などが例示され、これはこれらの樹脂、共重合体から選択される1種又は2種以上からなるものとすればよい。これらの中で、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンが好ましい。
(C)成分は、非共役ポリエンが下記一般式(2)又は(3)で示される少なくとも1種の末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムである。
(式中、mは0又は1〜10の整数であり、R1は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。)
(式中、R3は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
(D)成分の補強性シリカは、得られる熱可塑性エラストマーに優れた機械的特性を付与する成分として作用する。該補強性シリカは、沈降シリカ(湿式シリカ)でもヒュームドシリカ(乾式シリカ)でもよく、表面に多数のシラノール基(SiOH)が存在しているものである。該補強性シリカのBET法による比表面積は、50m2/g以上であることが必要であり、好ましくは100〜400m2/gである。この比表面積が50m2/g未満であると、補強効果が不十分となる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分とのヒドロシリル化付加反応によって、熱可塑性エラストマー中におけるシリコーンマトリックスを形成する架橋剤として作用すると同時に、(C)成分の共重合体ゴムの末端ビニル基とヒドロシリル化付加反応して、(C)成分とシリコーンマトリックスとの親和性を高めるように作用し得るもので、下記平均組成式(4)
R4 bHcSiO(4-b-c)/2 (4)
(但し、式中R4は同一又は異種の非置換もしくはハロゲン置換の一価脂肪族飽和炭化水素基であり、b、cはそれぞれ0.8≦b≦2.2、0.002≦c≦1.0、0.802≦b+c≦3.0を満たす正数である。)
で示され、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するものである。
(F)成分のヒドロシリル化触媒は、(A)成分のオルガノポリシロキサンのアルケニル基と(E)成分中のオルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子結合水素原子(以下、Si−H基とよぶことがある。)とを付加反応させる触媒である。更に(C)成分の末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムの末端ビニル基と(E)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子結合水素原子(SiH基)との付加反応をも促進させるものである。
ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキシ単位0.025モル%からなり、平均重合度が約6,000であるオルガノポリシロキサン100質量部、BET法比表面積が200m2/gのヒュームドシリカ(アエロジル200 日本アエロジル(株)製)25質量部、分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4のジメチルポリシロキサン4質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、170℃にて2時間加熱処理してシリコーンゴムベースコンパウンド−1を調製した。
シリコーンゴムベースコンパウンド−1 70部、
C−25B(信越化学工業(株)製 オルガノハイドロジェンポリシロキサン)
1.4部、
非共役ポリエンが末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴム(三井化学(株)製 PX−046)
4部、
老化防止剤(IRUGANOX1010 チバスペシャリティケミカルズ製) 1部、
を2軸混練り機マイクロレオロジーコンパウンダーミニラボ(Thermo Scientific社製)で200℃で、200rpmの条件で5分混合した後、
付加架橋硬化剤としてC−25A(信越化学工業(株)製 白金触媒) 0.7部
を添加した。そのまま200℃、200rpmの条件で5分間混合後、材料を取り出した。
得られたシリコーンゴム組成物100質量部を表面光沢のPETフィルムに挟み、厚さ2mmのシートが得られるような金型を用いて、180℃で10分間プレス成型し、その後冷却して成型シートを得た。
JIS−K6249に基づき、硬さ、引張り強さ、切断時伸びを測定した結果を表1に示す。
非共役ポリエンが末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムをPX−052(三井化学(株)製)にした以外は実施例1と同様に配合した。
非共役ポリエンが末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムをPX−055(三井化学(株)製)にした以外は実施例1と同様に配合した。
非共役ポリエンが末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムを含まない以外は実施例1と同様な方法によりプレスシートを作製した。
非共役ポリエンがノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムをX−4010M(三井化学(株)製)(但し、X−4010Mは末端にビニル基を含有しない)にした以外は実施例1と同様に配合した。
シリコーンゴムベースコンパウンド−1を添加せず、低密度ポリエチレンのみで、実施例1と同様な方法によりプレスシートを作製した。ゴム弾性のないシートが得られ、破断時の伸びも20%と低い値であった。
シリコーンベースコンパウンド−1と低密度ポリエチレンの比率を代え、実施例1と同様な方法により、プレスシートを作製した。
ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキシ単位0.025モル%からなり、平均重合度が約6,000であるオルガノポリシロキサン100質量部、BET法比表面積が200m2/gのヒュームドシリカ(アエロジル200 日本アエロジル(株)製)45質量部、分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4のジメチルポリシロキサン7質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、170℃にて2時間加熱処理してシリコーンゴムベースコンパウンド−2を調製した。
シリコーンゴムベースコンパウンド−1の代わりに、シリコーンゴムベースコンパウンド−2を用いた以外は、実施例1と同様な方法によりプレスシートを作製した。
ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキシ単位0.025モル%からなり、平均重合度が約6,000であるオルガノポリシロキサン100質量部、BET法比表面積が200m2/gのヒュームドシリカ(アエロジル200 日本アエロジル(株)製)60質量部、分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4のジメチルポリシロキサン9質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、170℃にて2時間加熱処理してシリコーンゴムベースコンパウンド−3を調製した。
シリコーンゴムベースコンパウンド−1の代わりに、シリコーンゴムベースコンパウンド−3を用いた以外は、実施例1と同様な方法によりプレスシートを作製した。
Claims (5)
- (A)下記平均組成式(1):
RnSiO(4-n)/2 (1)
(式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、nは1.95〜2.04の正数である。)
で示され、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン
99〜1質量部、
(B)オレフィン系の熱可塑性樹脂 1〜99質量部、
(但し、(A)成分と(B)成分の合計は100質量部である。)
(C)非共役ポリエンが、下記一般式(2)又は(3)
(式中、mは0又は1〜10の整数であり、R1は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。)
(式中、R3は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
で示される少なくとも1種の末端ビニル基含有ノルボルネン化合物よりなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴム 0.1〜20質量部、
(D)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 5〜100質量部、
(E)R4 bHcSiO(4-b-c)/2 (4)
(式中、R4は同一又は異種の非置換もしくはハロゲン置換の一価脂肪族飽和炭化水素基であり、b、cはそれぞれ0.8≦b≦2.2、0.002≦c≦1.0、0.802≦b+c≦3.0を満たす正数である。)
で示され、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.01〜20質量部、
(F)ヒドロシリル化触媒 有効量
を含有してなる熱可塑性シリコーンゴム組成物。 - (B)成分のオレフィン系熱可塑性樹脂が、低密度ポリエチレン又は高密度ポリエチレンである請求項1記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物。
- (A)成分と(B)成分との割合が、(A)成分30〜70質量部、(B)成分70〜30質量部で、(A),(B)成分の合計量が100質量部であり、かつ(C)成分の配合量が(A),(B)成分の合計量100質量部に対し1〜10質量部である請求項1又は2記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物。
- (A)〜(F)成分を含有する請求項1、2又は3記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物の各成分を撹拌、混合しながら、(F)成分の存在下に(A)成分と(E)成分とをヒドロシリル化付加反応により架橋させることを特徴とする熱可塑性エラストマーの製造方法。
- (A)〜(F)成分を含有する請求項1、2又は3記載の熱可塑性シリコーンゴム組成物の各成分を撹拌、混合しながら、(F)成分の存在下に、(A)成分と(E)成分並びに(C)成分と(E)成分とをヒドロシリル化付加反応により架橋させることを特徴とする請求項4記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。
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