JPH02229859A

JPH02229859A - シリコーン防振ゴムの製造方法

Info

Publication number: JPH02229859A
Application number: JP5103289A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Yoshida; 邦彦美田; Masaharu Takahashi; 政晴高橋; Tsutomu Nakamura; 勉中村
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-09-12
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0813927B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、．シリコーン防振ゴムの製造方法に関する。

［従来の技術］近年、コンｂ：ｒ　：ｊ−−一夕周辺機器、オーディオ
製品、自動車部品がますます精密化し、熱や振動への対
策が重視される中、熱的に安定なシリコーンゴムに防振
効果を付与してほしいという要求が高ま゛つている。

系の振動伝達率Ｔは、１自由度の系の場合には、次式：？こで、Ｘい　；系への加振方（外力）Ｘ０■：系から
の伝達力 ω　：外力の角振動数 ω。：固有振動数 ω。一　，／ｆｆ石『ｋ：バネ定数、ｍ：賞量ｔａｎδ：損失係数は、で表わされることが知られている．この式からわか
るように、Ｔは共振点（ω／ω。−１）で最大となって
（ω／ω０）の増加とともに低下する。外力の角振動数
ωが同じであればω。が小さい程Ｔも小さくなる。固有
振動数ω。を小さくする方法としては、バネ定数ｋを小
さくすること（即ち、ゴム硬度を低くすること）と、系
に質量を付加してｍを大きくすることが考えられる。

従来、シリコーンゴムの固有振動数ω。を小さくするこ
とにより防振効果を高める試みとして、シリコーンゴム
のゴム硬度を低くすることが提案された。しかし、これ
では損失係数ｔａｎδが小さくなる。共振点付近ではＴ
はほぼｔａｎδに反比例するので、共振点付近でＴが大
きくなり適当でない。

別のシリコーン防振系として、合成ゴムまたはシリコー
ンゴムからなる容器を所要形状に成型し、その内部にシ
リコーンオイルまたはシリコーンゲルを入れたものが提
案された（中部大学工業物理学科　吉福　康郎、「街撃
緩衝材の実験結果報告書Ｊｌ９８４）。

［発明が解決しようとする課題］，ト記の系は、バネ定数ｋを小さく、かつｔａｎδを大
きくできるので良好な防振特性が得られるが、合成ゴム
またはシリコーンゴムからなる容器を所要の形状に成型
することが容易でなく、実用性に欠けるという問題があ
る。また、シリコーンゴムで容器を作った場合には、内
部のシリコーンオイル等がにじみ出て来るという欠点も
ある。

［課題を解決するための手段］そこで、本発明の目的は、優れた防振特性を有するシリ
コーンゴム成型体を一回の成型工程のみで容易に得るこ
とができる製造方法を提供することにある．即ち、本発明は、かかる製造方法として、（Ａ）平均組
成式：　（Ｒ）ａｓｉｏ早〔式中、Ｒは置換もしくは非
置換の一価炭化水素基であり；ａは１．９９〜２．０２
の数である〕で表わされるオルガノボリシロキサン、（Ｂ）比表面積
５０ｍ”／ｇ以上のシリカ微粉末、（Ｃ）ホウ素含有化
合物、および（Ｄ）硬化剤を含有してなる組成物を一次加硫後、１　８　０　’Ｃ
以上の温度で二次加硫を行うことからなるシリコーン防
振ゴムの製造方法を提供するものである。

本発明の方法に用いられる組成物を構成する（Ａ）成分
のオルガノボリシロキサンを表わす平均組成式（１）に
おいて、Ｒが表わす置換もしくは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、プロビル基
などのアルキル基、ビニル基、アリル基などのアルヶニ
ル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ならび
にこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の１部また
は全部がハロゲン原子（例えば、塩素原子、フッ素原子
一臭素原子）、シアノ基、メルカプト基などの１種また
は２種以上で置換された３，３．３−　｝リフルオロブ
ロビル基、シアノブ口ピル基、メルカプトプロビル基な
どが挙げられる。これらの置換もしくは非置換の一価炭
化水素基の中でも好ましいものは、メチル基、ビニル基
、フェニル基などである。

この（Ａ）成分のオルガノボリシロキサンにおいてはさ
らに、分子中に含まれる全Ｒのうち少なくとも５０％が
メチル基である必要があり、さらに７５％以上がメチル
基であることが好ましい。

全Ｒのうちメチル基が５０％未満であると、低温での防
振効果が著しく低くなるとともにボリマーの物性の温度
依存性も大きくなる他、耐熱性が低下する。

また、平均組成式（１）において、ａは１．９９〜２．
０２であり、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは実
質的に線状ボリマーである。このオルガノボリシロキサ
ンの平均重合度は３０００〜１５０００、特に５０００
〜１００００の範囲が好ましい。３０００未満では十分
な機械的強度が得られず、ｉｓｏｏｏを超えるとロール
加工性が著しく劣る。

このオルガノボリシロキサンは、オリゴマーとしてよく
知られる環状オルガノボリシロキサンを酸またはアルカ
リ触媒の存在下で開環重合する、当業者には周知の方法
によって製造することができる。

前記組成物を構成する（Ｂ）成分のシリカ微粉末として
は、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等の微粉末が
代表的である。これらの微粉末は、充分な防振効果を得
るため比表面積が５０ｒｄ／ｇ以上であることが必要で
あり、好ましくは１００ｒｒｆ／ｇ以一ヒである。

（Ｂ）成分のシリカ粉末の配合量は、（Ａ）成分１００
重量部当り１０〜１００重量部が好ましく、さらに３０
〜６０重量部が好ましい。（Ｂ）成分が少なすぎると防
振特性が不十分となり、多すぎると得られるゴム成型体
の引張り強さ、引裂き強さ等の物性が低下する。なお、
このシリカ微粉末には、必要に応じて、例えば、石英粉
、けいそう土などを併用してもよ《、これによればより
よい防振特性が与えられる．これら石英粉等は、上記シ
リカ微粉末１００重量部に対して２００重量部以下で用
いることが望ましい。

（Ｃ）成分は、後述する一次加硫によりゴム弾性体とし
たシリコーンゴムについて二次加硫処理により内部のボ
リマーの分解を促し、ゲル化させるための添加剤である
。（Ｃ）成分のホウ素化合物としては、ホウ素を分子中
に含有する化合物であれば得られるゴム成型体に悪影響
を及ぼさない限り特に制約はなく、例えば、ホウ酸、ホ
ウ化マグネシウム等の金属化合物、ホウ酸塩（ボレート
）、水素化ホウ素ナトリウムのアルカリ金属の水素化ホ
ウ素化合物、さらにはホウ酸トリエチル等のホウ酸エス
テル、ホウ素をシロキサン結合の主鎖または側鎖に１個
以上含む含ホウ素ボリシロキサン、またはホウ素を１分
子に１個以上含むシラン等が代表的なものとして挙げら
れる。これらは１種単独でも２種以上混合しても用いる
ことができる。しかし、過剰に添加すると過剰なゲル化
のためにゴム物性が著しく損われるので０．　１〜２０
重量部、さらには０．５〜５重量部の範囲とすることが
好ましい。

（Ｄ）成分はゴム弾性体を得る為に必要な架橋剤であり
、たとえばバーオキサイドが例示される．バーオキサイ
ドの種類としては、ジクミルパーオキサイド、ジー【−
プチルパーオキサイド、１　−メチルクミルバーオキサ
イド、２．５−ジメチル−２．５−ジ（Ｌ−メチルバー
オキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２．５−ジ（ｔ
−プチルパーオキシ）ヘキシン、１，１−ビス（Ｌ−プ
チルバーオキシ）　３，３．５　−　｝リメチルシク口
ヘキサン、ペンゾイルパーオキサイド、２．４−ジクロ
ロペンゾイルバーオキサイドなどがある。添加量は、通
常、０．０５〜５重量部でよく、好ましくは０．１〜２
重量部である。

前記の組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分のほかに、
必要に応じて防振ゴムとしての所要の物性を損なわない
範囲において、従来公知の添加剤、例えば耐熱性向上剤
としての酸化チタン、ベンガラ、酸化セリウム、バリウ
ムジルコネート；難燃剤としてのハロゲン化合物、酸化
アンチモン；各種カーボンファンクショナルシランなど
を添加してもよい。

本発明の方法のおいて加硫に供される前記の組成物は、
上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分および必要により添加され
る他の成分の所定量を、例えば、二本ロール、二一ダー
、バンバリーミキサーなどで混練りすることによって得
ることができる゜。

本発明の方法による前記組成物の一次加硫は、例えば、
二本ロール、カレンダー、押し出し機等の方法により所
要の形状に成形した後、約５０〜１００ｋｇ／ｃｄの加
圧下、約１２０゜Ｃ〜２００℃で加熱することにより行
われ、弾性体が得られる。

更にシリコーン防振ゴム成型体を得るには、１８０゛Ｃ
以上、好ましくは１９０〜２５０゜Ｃの温度で二次加硫
処理が必要である。この二次処理によりシリコーンゴム
内部のボリマーが分解しゲル状態になる。二次加硫の温
度が１８０゜Ｃ未満では内部ボリマーが充分に分解しな
いため適当なゲル状態が生成しがたい。また、この二次
加硫の時間は１時間以上であることが好ましく、通常３
〜６時間の範囲で行う。例えば、２００゜Ｃ、４時間の
処理が好ましい。

［実施例］次に、本発明を実施例によって説明する。以下において
、部とあるのは重量部を示している。

１　２　　“ロージメチルシロキサン単位９　９．　９　７　５モル％、
末端にあるトリビニルシロキシ単位０．　０　２　５モ
ル％からなるオルガノボリシロキサン生ゴム（重合度８
０００）　　（オルガノポリシロキサン生ゴム１と記す
ことにする）及びジメチルシロキサン単位９９．８５モ
ル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％から
なり、末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたオルガ
ノポリシロキサン生ゴム（重合度８０００）　　（オル
ガノボリシロキサン生ゴム２と記すことにする）をそれ
ぞれ１００部、０部又は８０部、２０部の組み合わせと
し、それぞれにシリカ微粉末としてシオノギ製薬社製カ
ーブレックスＣＳ−５　（比表面積約１５０ｒｒｒ／ｇ
）を５５部、分散剤としてジメチルジメトキシシラン８
部、式ＭｅＨＯ−＋ＳｉＯ＋ＤＨＭｅ〔ここで、Ｍｅはメチル基を示す。〕で表されるジメチルボリシロキサン４部、次式のような
構造をもつホウ素含有ボリシロキサン１部（８０）ｚＢ
−０−Ｓｉ（−０ＳｉＭｅｚ）ｌ１−ＯＢ（ＯＨ）ｚ〔
ここで、ｎは３５〜４５〕を二本ロールで添加、混練した後１８０゜Ｃのオーブン
中で２時間熱処理を行った。

こうして得られたコンバウンドについて２．４−ジクロ
ロベンゾイルパーオキサイド０．６５部を二本ロールで
添加し、１２０℃でＩＯ分間加圧成形して厚さ２閣のシ
リコーンゴムシ一トを、また１２０゜Ｃ１５分加圧成形
して厚さ約１２ＩＩＩＩ１、直径約２８ｍの反撥弾性及
び防振特性測定用のシリコーンゴムサンプルを作製した
。これらを、熱風循環式オーブン中で、２００゜Ｃで４
時間加熱処理したサンプルをＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準
じて機械的特性とｔａｎδを測定した。結果を第１表に
示す。

またホウ素含有ボリシロキサンを含まない比較例も併記
する。ホウ素含有ポリシロキサンを含んだサンプルはｔ
ａｎδが大きく良好な防振特性を示す。

臥ｊ１例』一一土一比−較例＝４実施例１で用いたオルガノボリシロキサン生ゴム１にエ
ロジル２００（比表面積２００ｆｆｌ／ｇ、日本エアジ
ル■商品名）、末端にＯＨ基をもつシリ効なことがわか
る。

またこのサンプルを切断すると、内部は流動性のない半
固体状態のゲル構造になっていた。

第２表コーンオイル　　　　　Ｍｅ１｛０−｛−ＳｉＯ±ｇＨＭｅ１２部、実施例１で用いたホウ素含有ポリシロキサン２
部を第２表に示すような組成で、ニーダを用いて１６０
゜Ｃで２時間熱処理した．次に、このコンパウンドに２
．４−ジクロ口ペンゾイルパーオキサイド０４６５部を
ロールを用いて添加し、１２０゜ＣでｌＯ分間加圧成型
し、さらに２００℃で４時間アフターキュアーをするこ
とにより厚さ１２Ｍ、直径２８ｍｍの円柱サンプルを得
た。

このサンプルのバネ定数、及びｔａｎδを測定したとこ
ろ、第２表に示すような結果が得られた。

ホウ素含有ポリシロキサンを含むものは、小さなバネ定
数と大きなｔａｎδを持ち、防振系として有［発明の効
果］本発明の方法により得られるシリコーン防振ゴム成形体
は、ばね定数が小さく、かつ損失係数ｔａｎδが大きい
ので優れた防振特性を示す。しかも、本発明の方法によ
れば、従来に比し極めて簡単に製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）平均組成式：（Ｒ）ａＳｉＯ＿（＿４＿−
＿ａ＿）＿／＿２〔式中、Ｒは置換もしくは非置換の一
価炭化水素基であり；ａは１．９９〜２．０２の数であ
る〕で表わされるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）比表面積５０ｍ＾２／ｇ以上のシリカ微粉末、（
Ｃ）ホウ素含有化合物、および（Ｄ）硬化剤を含有してなる組成物を一次加硫後、１８０℃以上の温
度で二次加硫を行うことからなるシリコーン防振ゴムの
製造方法。