JPH02289649A - ラバーコンタクト用シリコーンゴム組成物 - Google Patents

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］ 本発明は新規かつ改良されたシリコーンゴム組成物、特
には繰返し荷重などの動的疲労に対する耐久性が著しく
改善され、キーボード材（ラバーコンタクト）などに好
適とされるシリコーンゴム組成物に関するものである． ［従来の技術］ シリコーンゴムはその特異な骨格をもつシロキサン構造
から、耐熱性、耐寒性、耐候性や電気絶縁性などにすぐ
れるため種々の分野に広く応用されている． しかし、シリコーン生ゴム（例えばジメチルボリシロキ
サン）単独では僅かに３　ｋｇ／ｃｍ’程度の引張強度
を示すにすぎないので、これを実用的強度まで高めるた
めに補強性の充填剤を添加するのが一般的である． このような補強性充填剤を添加したシリコーンゴム組成
物の中でも、すぐれた弾性（クリック特性）と良好な圧
縮永久歪を与えかつコストメリットを備えた沈降性シリ
カ配合シリコーンゴムが電卓やパソコンのキーボード材
（ラバーコンタクト）として多く使用されている。この
用途に用いるにはすぐれた動的疲労耐久性が要求される
が、ラバーコンタクトの応用範囲の拡大にともない疲労
耐久性の向上の要求が高まっているのが現状である。こ
の疲労耐久性を向上するにはシリカによる応力集中部の
発現を極力減少させることが重要であり、そのために比
表面積の大きいシリカ、すなわち一次粒子の細かなシリ
カが用いられているが、従来の沈降性シリカ配合シリコ
ーンゴムでは要求の高まりに応えることができなかった
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はシリコーンゴムが本来有する耐熱性、耐寒性、
圧縮復元性、ゴム弾性などのすぐれた特性に加え、さら
に動的疲労耐久性を大きく向上させたシリコーンゴム組
成物を提供しようとするものである。

［課題を解決するための千段］ 本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究の結果、
超微粉沈降性シリカの一次粒子が凝集して形成される二
次粒子の粒径が耐久性を左右しており、この値が平均で
５μｍ以下のものを充填剤として用いればシリコーンゴ
ムの動的疲労耐久性が著しく向上することを見出し、さ
らに検討を重ねて本発明を完成させた。

すなわち、本発明のシリコーンゴム組成物は、（Ａ）平
均組成式ＲａＳｔ０４−ａ（式中、Ｒは非置換または置
換の１価炭化水素基、ａは１．９５〜２．０４の数であ
る）で示され、重合度が１００以上であるオルガノポリ
シロキサンＩＩ）（ｌ　ｌｉ量部、（８》比表面積がｘ
ＯＯｍ”／ｇ以上で、二次粒子の平均粒径が５μｍ以下
の沈降性シリカ系充填剤５〜８０重量部および（Ｃ）上
記（＾）成分を硬化させるのに十分な量の硬化剤からな
ることを特徴とするものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のシリコーンゴム組成物の（Ａ）成分であるオル
ガノボリシロキサンは平均組成式ＲａＳｉＯユ（式中、
Ｒ及びａは前記に同じ）で示されるジオルガノポリシロ
キサン、例えばジメチルポリシロキサン、メチルビニル
ボリシロキサン、メチルビニルフェニルボリシロキサン
、３，３．３　−　｝−リフロロブロピルメチルビニル
ポリシロキサン等のボリシロキサンであり、１分子中に
少なくとも２個の、ビニル基、アリル基等のアルケニル
基を含むことが好ましい。また、このオルガノボリシロ
キサンの重合度は得られるゴム弾性体の物性を十分なも
のとするため１００以上であることが必要であり、ミラ
ブルタイブのゴムであれば重合度３，０００〜１０，０
００、液状タイプのゴムであれば重合度３００〜１，２
００が好ましい範囲である。

（Ｂ）成分の沈降性シリカ系充填剤は、一般に湿式法と
いわれる製法、例えば水ガラス（Ｎａ．０・３．３Ｓｉ
０２）の酸（硫酸、塩酸等）処理により合成されるシリ
カである。このシリカはシリコーンゴム弾性体に好まし
い補強効果と本発明の特徴である動的疲労耐久性を付与
するため、その比表面積ｈ月００ｍ’／ｇ以上であり、
かつ平均二次粒子径が５μｍ以下のものとすることが必
要である。

このような条件を満す沈降性シリカとしては、ニブシル
ＪＳ、ニブシルＩ｛Ｄ、ニブシルＨＤ−Ｚ　（いずれも
日本シリカ工業（株）製商品名）、トクシールＥｌｓ−
Ｆ　（徳山曹達■製商品名）やＳｉｐｅｒｎａｔ　５０
５、ＦκＳＯＯＬＳ　　（いずれも西独デグッサ社製商
品名）などが例示される． （Ｂ）成分の添加量については、（Ａ）成分１００重量
部に対し（Ｂ）成分が５重量部未満では実用的なゴム強
度が得られず、８０重量部を超えると配合が困難になる
とともにシリカの応力集中部の発現により動的疲労特性
が低下するので５〜８０重量部とすることが必要である
。

（Ｃ）成分の硬化剤は（＾）成分のオルガノボリシロキ
サンに応じて種々の公知のものを使用することができ、
その添加量は通常使用される量で十分である． この（Ｃ）成分として有機過酸化物を用いる場合には、
例えばペンゾイルバーオキサイド、２．４一ジクロ口ペ
ンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロロペンゾイルバーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、ジーｔ−プチルパ
ーオキサイド、ｔ−プチルクミルパーオキサイド、２．
５−ジメチル−２．５ージ（ｔ−プチルパーオキシ）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（ｔ−プチルパーオキ
シ）−３．３．５　−　トリメチルシクロヘキサンなど
が挙げられる。

これら有機過酸化物の添加量は、（Ａ）成分のオルガノ
ボリシロキサン１００重量部に対して０．１重量部未満
では十分な硬化反応が得られず、１０重量部を超えると
、得られる硬化物の機械的強度が低下することがあるの
で通常０．１〜１０重量部とされるが、好ましくは０．
５〜３重量部である。

また、（Ａ）成分のオルガノボリシロキサンがアルケニ
ル基を有するときは、（Ｃ）成分としてハイドロジエン
シロキサンを用いることもでき、この場合は触媒（付加
反応用触媒）としてＰｔ，　Ｐｄ，　Ｒｈあるいはこれ
らの化合物などを併用する。ハイドロジエンシロキサン
の添加量は（Ａ）成分中のアルケニル基（例えばミＳｉ
−Ｃ｝Ｉ−Ｃ｝Ｉ２）　　１モルに対しハイドロジエン
シロキサン中のけい素原子に直接結合した水素原子（！
！Ｓｌ−Ｈ）が０．５〜３モルとなるようにするとよい
。また、触媒として白金または白金化合物を用いるとき
は、（＾）成分に対して５〜１０００ｐｐｌｌ１の量と
すればよい．本発明の組成物には上記（＾）〜（Ｃ）成
分以外にも、ヒュームドシリ力などの超微細シリカやけ
いそう土、クレイ、ＣａＣＯ，、二酸化チタンなどの充
填剤、また、アルコキシ基、シラノール基、ビニル基な
どを有するシラン、低分子シロキサンなどの湿潤剤（ウ
ェッター）、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄など
の耐熱向上剤、脂肪酸金属塩や脂肪酸変性したシロキサ
ンボリマーなどの離型剤、各種カーボンファンクショナ
ルシラン、難燃付与剤などを必要に応じて添加すること
ができる。

本発明の組成物は、（Ａ）〜（Ｃ）成分をロール、ニー
ダー、バンバリーミキサーなどの混合機を用いて混練す
ることにより得られるが、通常（Ａ），（Ｂ）成分を予
め均一に混合、熱処理ののち（Ｃ）成分を添加混合する
． 本発明の組成物は、加圧成形、移送成形、射出成形など
により成形加工されゴム弾性体となる。

一般的には加圧下に温度８０〜２００℃で１０秒〜１５
分程度加硫したのち、さらに必要に応じて１８０〜２５
０℃で３０分〜２４時間二次加硫を行なえば、硬化して
すぐれた動的疲労耐久性を有するシリコーンゴム弾性体
とすることができる． 本発明の組成物はシリコーンゴム本来の特性のほかにす
ぐれた動的疲労耐久性を有するゴム弾゛性体を与えるの
で、ラバーコンタクト用として好適であり、また、繰返
し応力のかかるロール材や振動疲労のかかる自動車部品
の用途にも好適である。

［実施例コ 次に実施例を挙げて本発明を説明するが、各例中の部は
すべて重量部を示す。

実施例１〜２、比較例１ （Ｃ｝１３）　ｚｓｉｏ単位からなる分子鎖両末端がジ
メチルビニルシロキシ基で封鎖された重合度ａ，ｏｏｏ
のオルガノポリシロキサン（以下オルガノボリシロキサ
ンＡと略記する）６０部と（ＣＨ３）２ｓｉＯ単位９９
．５モル％及び（Ｃ｝＋３）　（ＣＨ２−ＣＩ）　５１
０単位０．５モル％からなる分子鎖両末端がジメチルビ
ニルシロキシ基で封鎖された重合度ａ　，　ｏｏｏのオ
ルガノボリシロキサン（以下オルガノポリシロキサンＢ
と略記する）４０部の混合物に、第１表に示す沈降性シ
リカ３５部、ジメチルジメトキシシラン２部、式で示さ
れるシロキサンオリゴマ−３部を添加し、ニーダー内で
均−に混練したのち１７０℃で２時間熱処理してシリコ
ーンゴムコンパウンドを得た． こうして得られたシリコーンゴムコンバウンド１００部
に２．５−ジメチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルバーオキ
シ）ヘキサン０．５部を二本ロールを用いて添加混合し
たのち、成形温度１６５℃でｌＯ分間プレス加硫してか
ら２００℃で４時間二次加硫して厚さ２■のシートを作
成し、また、成形温度１６５℃で１５分間プレス加硫し
てから２００℃で４時間二次加硫して厚さ１２．７ｍｍ
、直径約２８ｍｍの円柱状サンプルを作成した。

これらのシート及び円柱状サンプルについてＪＩＳκ−
６３０１により物性を測定したところ第１表に示す結果
が得られた。動的疲労耐久性はその測定にデマッチャ屈
曲疲労試験機を用い、室温にてＪＩＳ　３号ダンベル片
に５ＨＺで０〜１００％の繰返し伸長を与え、５個の試
験片による破断時までの回数の平均値を求め、１００％
伸長疲労耐久性として第１表に示した。

注） 沈降性シリカＩ ；徳山曹達■製商品名 トクシールＵＳ−Ｆ ：〃〃 二日本シリカ■製商品名 ニブシルＬＰ 平均二次粒子径：コールターカウンター法により測定し
た。

実施例３〜５、比較例２ 実施例１と同じ量のオルガノボリシロキサンＡ及びＢを
用い、第２表に示す沈降性シリカ３０部、ジメチルジメ
トキシシラン１．０部、ビニルトリメトキシシラン０．
１部、式 で示されるシロキサンオリゴマ−２部を添加してニーダ
ーで混練したのち１７０℃で２時間熱処理してシリコー
ンゴムコンパウンドを得た．以下実施例１と同様にして
硬化剤添加、成形を行なって作成したサンプルについて
ゴム物性を測定したところ第２表に示す結果が得られた
。

注） 沈降性シリカｌ：前出 〃　　　■：日本シリカ工業（株）製 商品名　二ブシル｝ＩＤ 〃　　　■：デグッサ社製商品名 ＦＫ５００ＬＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）平均組成式 Ｒ＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２（式中、Ｒ
   は非置換または置換の１価炭化水素基、ａは１．９５〜
   ２．０４の数である）で示され、重合度が１００以上で
   あるオルガノポリシロキサン１００重量部 （Ｂ）比表面積が１００ｍ＾２／ｇ以上で、二次粒子の
   平均粒径が５μｍ以下の沈降性シリカ系充填剤５〜８０
   重量部 および （Ｃ）上記（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量の硬化
   剤 からなることを特徴とするシリコーンゴム組成物。