JP5923451B2 - ポリオルガノシロキサンの使用方法、ゴムを加硫する方法、加硫ゴム、ゴム用加硫化剤、マスターバッチ及び混合物 - Google Patents
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Description
組成物に関する。このため、基材ゴム(A)は、不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩(B)及び有機過酸化物(C)と反応される。基材ゴム(A)は、(メト)アクリロキシ変性シリコーンポリマーを含み、選択的に過酸化物架橋可能なゴムを含む。11phr未満の場合、反発性が低下し、低温下での反発性低下が顕著になる。
本発明において使用されるポリオルガノシロキサンは、少なくとも1つの有機部分R1を有し、ここで、R1は、少なくとも1つの炭素−炭素多重結合及び少なくとも4つの炭素原子を有する。
(a)アリル(メト)アクリレート
(b)4−ビニルシクロヘキセン、又は
(c)(メト)アクリル酸との反応によってエポキシド環が開環したアリルグリシジルエーテル
[R1 xRaSiO[4−(x+a)]/2] (I)
ここで、xは、1、2又は3であり、好ましくは1である。aは、0、1又は2であり、好ましくは1又は2である。Rは、1価の有機基(残基)である。好ましくは、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基及びフェニル基のうちから選択され、より好ましくはメチル基である。
[R1RSiO2/2] (ID)、
及びa=2である単官能性構造ユニット(Monofunctional structural unit)IMである:
[R1R2SiO1/2] (IM)。
(ここで示す「ID」の「D」は「Difunctional」の頭文字を意味し、「IM」の「M」は「Monofunctional」の頭文字を意味する。ユニットII及びユニットIIIについても同様である。)
上記の好ましい形態である構造ユニットIに加えて、本発明のポリオルガノシロキサンは、好ましくは、二官能性構造ユニットIIDも有する:
[R′2SiO2/2] (IID)。
ここで、(複数の)R′基(残基)は、同一又は異なっており(好ましくは同一である)、それぞれ、酸素原子を介して結合されてもよい直鎖、有枝又は環状の有機基(残基)から選択され、R′基は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基及びフェニル基であり、より好ましくはメチル基である。
[R″3SiO1/2] (IIIM)。
ここで、(複数の)R″基(残基)は、同一又は異なっており、それぞれ、酸素原子を介して結合されてもよいヒドロキシル基及び直鎖、有枝又は環状の有機基から選択され、(複数の)R″基は、好ましくは、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基、プロピル基及びフェニル基であり、より好ましくはヒドロキシル基及びメチル基である。特に好ましい形態において、(複数の)R″基は同一であり、それぞれメチル基である。
[ID]m[IM]n[IID]o [IIIM](2-n)。
ここで、(i)mは、0〜40の範囲内にあり、nは、0、1又は2である。ただし、(m+n)の合計は少なくとも1であり、(m+n)の合計は好ましくは20以下の範囲である。
(ii)oは0〜1000の範囲内にある。
(iii)(m+o+2)の合計は少なくとも3である。
(a)(好ましくは、無機フィラー(例えばシリカ)又はワックス状材料(例えばポリエチレンワックス)から選択される)1以上の固体担体材料、及び
(b)本発明において使用される1以上のポリオルガノシロキサン。
本発明によれば、ポリオルガノシロキサンは、好ましくは、例えば、ローラーシステムもしくは内部ミキサ(Innenmischer)との解離性能を改善するため、ムーニー粘度を低下させるため、加硫化ゴム混合物の弾性率もしくは引っ張り強度を高めるため、圧縮永久ひずみを低下させるため、破断点伸び率を低下させるため、及び/又は引き裂き伝播抵抗を低下させるために、ゴムの加工処理に使用される。本発明のポリオルガノシロキサンは、場合によりマスターバッチの形態や混合物(ブレンド)の形態で使用してもよい。
(i)1以上の過酸化架橋可能なゴム(例えば、NR、BR、NBR、HNBR、EPM、EPDM、CM、CSM、GECO、FKM、FFKM、TFE/P、ACM、AEM、EVA、EVM、VMQ、PMQ、PVMQ、FVMQ、又はTPE)、
(ii)1以上の過酸化加硫剤、及び
(iii)1以上の本発明のポリオルガノシロキサン、使用されるポリオルガノシロキサンの量は0.1phr〜10phr。
加硫化により、不飽和部分R1を介して、本発明において使用されるポリオルガノシロキサンの反応性架橋が得られる。
以下の本発明のポリオルガノシロキサンA,B及びCを製造した:
ポリオルガノシロキサンA:
第1反応段階において、三口フラスコ中、テトラメチルジシロキサン25.67g(0.191mol)及びオクタメチルシクロテトラシロキサン677.68g(2.284mol)を、酸活性化カルシウムベントナイト触媒(3%)の存在下でヒドロジメチルポリシロキサン(MHD55MH)へと反応させる。
第1反応段階において、三口フラスコ中、テトラメチルジシロキサン69.7g(0.519mol)及びオクタメチルシクロテトラシロキサン636.63g(2.146mol)を、酸活性化カルシウムベントナイト触媒(3%)の存在下で反応させ、ヒドロジメチルポリシロキサン(MHD18.2MH)を得る。
第1反応段階において、三口フラスコ中、ポリヒドロメチルシロキサン44.15g(0.018mol)、テトラメチルジシロキサン47.06g(0.350mol)及びオクタメチルシクロテトラシロキサン611.07g(2.060mol)を、トリフルオロメタンスルホン酸(0.004%)の存在下でヒドロジメチルポリシロキサン(MH 1.95DH 2M0.1D24)へと反応させる。
EPDMゴム(Keltan2340A)100質量部(phr)、焼成カオリン(Polestar200R)100質量部及びパラフィン鉱油(Sunpar2280)30質量部をアップサイドダウン混合方法で混合して混合物を作製した。
b)対照:慣用されている加工補助剤Struktol WS 180 2質量部及び作用剤TAC2質量部含有
c)対照:作用剤TAC2質量部含有
d)本発明
e)支持材料(担体)としてのシリカ及び70%TACからなるドライリキッドDL(Dry Liquid)
加硫混合物1〜6を厚さ2mm及び6mmのテストシートにして、180℃で加硫した。得られたテスト片1〜6は表3に示す性状を示した。
a)DIN53504:ゴムの試験;引張試験における破断点引張強度、降伏点引張応力、破断点伸び率及び応力値の測定。モジュラス値(Moduluswerte)はMPa。
b)DIN ISO 815:常温、高温及び低温環境における圧縮永久ひずみCSの測定
c)DIN ISO 34−1: エラストマ又は熱可塑性エラストマ−引き裂き伝播抵抗の測定
Claims (13)
- 前記炭素−炭素多重結合は二重結合であることを特徴とする請求項1に記載の使用方法。
- ポリオルガノシロキサンは以下の構造ユニットIを有し;
[R1 xRaSiO[4−(x+a)]/2] (I)、
ここで、xは、1、2又は3であり、
aは、0、1又は2であり、
Rは、1価の有機基であり、
Rは、メチル基、エチル基、プロピル基及びフェニル基のうちから選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の使用方法。 - ポリオルガノシロキサンは以下の構造を有し:
[ID]m[IM]n[IID]o[IIIM](2-n)、
ここで、
(i)mは、0〜40の範囲であり、
nは、0、1又は2であり、
ただし、(m+n)の合計は少なくとも1であり、
(m+n)の合計は20以下であり、
(ii)oは0〜1000の範囲内にあり、
(iii)(m+o+2)の合計は少なくとも3であり、
(iv)[ID]は、Rが1価の有機基である二官能性構造ユニット[R1RSiO2/2]であり、
(v)[IM]は、Rが1価の有機基である単官能性構造ユニット[R1R2SiO1/2]であり、
(vi)[IID]は、R′基(複数)が同一又は異なり、それぞれ有機基である二官能性構造ユニット[R′2SiO2/2]であり、及び
(vii)[IIIM]は、R″基(複数)が同一又は異なり、それぞれヒドロキシル基及び直鎖、有枝又は環状有機基から選ばれる単官能性構造ユニット[R″3SiO1/2]であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用方法。 - mは2であることを特徴とする請求項4に記載の使用方法。
- nは1又は2であることを特徴とする請求項4又は5に記載の使用方法。
- 前記添加物は、ローラーシステムもしくは内部ミキサとの解離性能を改善するため、ムーニー粘度を低下させるため、加硫化ゴム混合物の弾性率もしくは引っ張り強度を高めるため、圧縮永久ひずみを低下させるため、破断点伸び率を低下させるため、及び/又は引き裂き伝播抵抗を低下させるために使用されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の使用方法。
- 前記ゴムは、NR、BR、NBR、HNBR、EPM、EPDM、CR、PE、CM、CSM、GECO、FKM、FFKM、TFE/P、ACM、AEM、EVA、EVM、VMQ、PMQ、PVMQ、FVMQ、及びTPEから選択されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の使用方法。
- (i)1以上の過酸化架橋可能なゴム、
(ii)1以上の過酸化加硫剤、及び
(iii)1以上のポリオルガノシロキサン
を含有する加硫混合物を過酸化加硫し、
ポリオルガノシロキサンが、3以上のシロキサンユニットを有すると共に、少なくとも1つの有機部分R1を有し、
前記有機部分R1は1価の基であり、
前記有機部分R1基は、下図の(y)又は(z)であり、
R1が1以上の炭素−炭素多重結合を有すると共に、少なくとも4つの炭素原子を有し、
炭素原子5〜50の鎖長を有する1以上の炭化水素部R2の存在が除外され、
使用量が、ゴム(混合物)100質量部に対して0.1phr〜10phrであることを特徴とするゴムを加硫する方法。
- 請求項9に記載の方法によってゴムを加硫することを特徴とする、加硫ゴムの製造方法。
- 3以上のシロキサンユニットを有すると共に、少なくとも1つの有機部分R1を有するポリオルガノシロキサンを含有し、
前記有機部分R1は1以上の炭素−炭素多重結合を有すると共に、少なくとも4つの炭素原子を有し、
前記有機部分R1は1価の基であり、
前記有機部分R1基は、下図の(y)又は(z)であり、
ポリオルガノシロキサンにおいて炭素原子5〜50の鎖長を有する1以上の炭化水素部R2の存在が除外され、
ポリオルガノシロキサンは、ゴムの過酸化加硫の添加物として使用され、
ポリオルガノシロキサンの使用量は、ゴム(混合物)100質量部に対して0.1phr〜10phrである、
ことを特徴とするポリオルガノシロキサンのゴム用加硫化剤。
- a)1以上のゴム、及び
b)1以上のポリオルガノシロキサン、
を含有し、
ポリオルガノシロキサンは、3以上のシロキサンユニットを有すると共に、少なくとも1つの有機部分R1を有するポリオルガノシロキサンを含有し、
前記有機部分R1は1以上の炭素−炭素多重結合を有すると共に、少なくとも4つの炭素原子を有し、
前記有機部分R1は1価の基であり、
前記有機部分R1基は、下図の(y)又は(z)であり、
ポリオルガノシロキサンにおいて炭素原子5〜50の鎖長を有する1以上の炭化水素部R2の存在が除外され、
ポリオルガノシロキサンは、ゴムの過酸化加硫の添加物として使用され、
ポリオルガノシロキサンの使用量は、ゴム(混合物)100質量部に対して0.1phr〜10phrであることを特徴とするマスターバッチ。
- a)1以上の固体担体材料、及び
b)1以上のポリオルガノシロキサン、
を含有し、
ポリオルガノシロキサンは、3以上のシロキサンユニットを有すると共に、少なくとも1つの有機部分R1を有するポリオルガノシロキサンを含有し、
前記有機部分R1は1以上の炭素−炭素多重結合を有すると共に、少なくとも4つの炭素原子を有し、
前記有機部分R1は1価の基であり、
前記有機部分R1基は、下図の(y)又は(z)であり、
ポリオルガノシロキサンにおいて炭素原子5〜50の鎖長を有する1以上の炭化水素部R2の存在が除外され、
ポリオルガノシロキサンは、ゴムの過酸化加硫の添加物として使用され、
ポリオルガノシロキサンの使用量は、ゴム(混合物)100質量部に対して0.1phr〜10phrであることを特徴とする混合物(ブレンド)。
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