JP6021258B2 - 高温下で耐伸長疲労性に優れるミラブルシリコーンゴム組成物 - Google Patents
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[1](a)シロキサンユニットの平均組成が、下記一般式(1)
R1 aSiO(4−a)/2 (1)
(式(1)中、R1は同一又は異種の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、全R1基中の0.001〜20モル%はアルケニル基、aは1.90〜2.05の正数である。)
で示されるオルガノポリシロキサン 100質量部、
(b)BETの比表面積が少なくとも50m2/gである補強性シリカ、10〜100質量部、
(c)酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸前駆体、ホウ酸塩又は部分的に加水分解されたホウ酸塩から選択される1種または2種以上のホウ素化合物 0.005〜0.2質量部、
(d)シリコーンゴム用硬化剤 有効量、
を含有することを特徴とする車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物、
[2](e)そのシロキサンユニットの平均組成が、下記一般式(2)
R2 bSiO(4−b)/2 (2)
(式(2)中、R2は炭素数1〜10の同一又は異種の非置換のアルキル基、bは1.90〜2.05の正数である。)で示されるアルキルポリシロキサンをさらに含有する[1]に記載の車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物、
[3]車両が、自動車または走行式建設機械または走行式農業機械である[1]または[2]のいずれかに記載の車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物、
[4][1]〜[3]のいずれかに記載のミラブルシリコーンゴム組成物の硬化物からなる車両防振部品用ゴム部材、
である。
本発明の(a)成分は、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンであって、シロキサンユニットの平均組成が、下記一般式(1)
R1 aSiO(4−a)/2 (1)
(式(1)中、R1は同一又は異種の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、全R1基中の0.001〜20モル%はアルケニル基、aは1.90〜2.05の正数である。)で示されるオルガノポリシロキサンである。本発明に用いる(a)成分のオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に直結したアルケニル基を1分子中に少なくとも2個有することが好ましい。
R2 bSiO(4−b)/2 (2)
(式(2)中、R2は炭素数1〜10の同一又は異種の非置換のアルキル基、bは1.90〜2.05の正数である。)
脂肪族不飽和基を有しないアルキルポリシロキサンの効果は、本発明の組成物を有機過酸化物硬化剤を用いて硬化する場合に特に顕著であり、これによって、切断時伸びを向上させると共に、伸長疲労耐久性を向上させることができる。式(2)中、R2として、一般式(1)のR1で例示したアルキル基を挙げることができる。(e)のアルキルポリシロキサンは、直鎖状、環状あるいは分岐状であってもよいが直鎖状であることが好ましい。その重合度は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)分析におけるポリスチレン換算の分子量から数平均重合度として求めたもので、100〜100,000であり、硬化物の物性を損なうことなく所期の効果を挙げる点から高重合度の3,000〜50,000の範囲であることが好ましく、4,000〜20,000の範囲であることが特に好ましい。
(a)〜(c)、(e)成分として、以下のものを用いた。
(a)ビニル基含有オルガノポリシロキサン
(CH3)2SiO単位99.95モル%、(CH3)(CH2=CH)SiO単位0.05モル%からなり、分子鎖両末端が(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2単位で封鎖された平均重合度が約6,000のビニル基含有直鎖状ジメチルポリシロキサン生ゴム、
(b)シリカ
BET吸着法による比表面積が200m2/gの乾式シリカ、
(c)ホウ酸のマスターバッチ
平均重合度が約6,000のビニル基含有直鎖状ジメチルポリシロキサン生ゴム100部に、ホウ酸13部、BET吸着法による比表面積が150m2/gの乾式シリカ46部、カルシウムステアレート5部とイオン交換水30部配合したものを、ニーダーで均一に混合し、窒素雰囲気下、150℃で3時間熱処理して、イオン交換水を除去したものを使用した。
(e)ビニル基を有しないオルガノポリシロキサン
(CH3)2SiO単位からなり、分子鎖両末端が(CH3)3SiO1/2単位で封鎖された平均重合度が約6,000のビニル基を含有しない直鎖状ジメチルポリシロキサン生ゴム、
上記の成分(a)、(b)及び配合条件によっては(e)をニーダーで均一に混合し、150℃で2時間熱処理を行い、80℃まで冷却した後に(c)を添加して、さらに均一に混合してベース組成物を作成した。
ベース組成物の100部に対して(d)硬化剤、2,5−ジメチル−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン0.6部を2本ロールで混練後添加し、均一に混合した後、170℃/10分間プレスキュアーを行い、次いでギヤーオーブン内で200℃で4時間ポストキュアーを行い、2mm厚の試験用シートを作製した。
試験用シートは、JIS K6249に基づいて、硬さ(デュロメータタイプA)、引張強さ、切断時伸び、引裂強さ(クレセント型)を測定した。
上記で得られた試験用シートについて、JIS−3号ダンベルとし、恒温槽付デマッチャ屈曲試験機((株)東洋精機製作所製)で0−125%伸長疲労試験を行った。試験条件は、雰囲気温度:150℃、周波数:5Hz、測定値:n=5で破断時までの回数の中央値とし、50,000回以上破断しなかった場合を合格とした。
表1に、実施例1、2及び比較例1、2の(a)〜(e)の配合組成と、物性測定及び伸長疲労試験の結果を示した。実施例におけるホウ素化合物の配合量は、(a)100部に対して、実施例1は0.16部、実施例2は0.17部に相当する。比較例1は硬さ50度で処方したゴム組成物である。伸長疲労試験では1300回ですべて破断した。比較例2では、アルキル基のみを有する直鎖状のジメチルポリシロキサンを配合したものであるが、切断時伸びの向上によって破断回数に若干の改善が見られる。実施例1は、ホウ酸を添加したものであるが、比較例1の他の物性にほとんど影響を与えずに、伸長疲労試験の結果を大幅に改善することができた。さらに実施例2において、比較例2と同様に切断時伸びの向上による効果が認められた。
Claims (4)
- (a)シロキサンユニットの平均組成が、下記一般式(1)
R1 aSiO(4−a)/2 (1)
(式(1)中、R1は同一又は異種の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、全R1基中の0.001〜20モル%はアルケニル基、aは1.90〜2.05の正数である。)
で示されるオルガノポリシロキサン 100質量部、
(b)BETの比表面積が少なくとも50m2/gである補強性シリカ、10〜100質量部、
(c)酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸前駆体、ホウ酸塩又は部分的に加水分解されたホウ酸塩から選択される1種または2種以上のホウ素化合物 0.005〜0.2質量部、
(d)シリコーンゴム用硬化剤 有効量、
を含有することを特徴とする車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物。 - (e)そのシロキサンユニットの平均組成が、下記一般式(2)
R2 bSiO(4−b)/2 (2)
(式(2)中、R2は炭素数1〜10の同一又は異種の非置換のアルキル基、bは1.90〜2.05の正数である。)で示されるアルキルポリシロキサンをさらに含有する請求項1に記載の車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物。 - 車両が、自動車または走行式建設機械または走行式農業機械である請求項1または2のいずれかに記載の車両防振部品用ミラブルシリコーンゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の組成物の硬化物からなる車両防振部品用ゴム部材。
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