JPH0312585B2 - - Google Patents

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ゴム組成物、特には加硫持
性の阻害がなく、弾性、潤滑性、摩耗性の改善さ
れた硬化物を与え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） シリコーンゴム組成物としてはジオルガノポリ
シロキサンに補強用充填剤としてのシリカ微粉末
と加硫剤を添加したものが一般的なものとされて
いるが、これにセリサイトやマイカなどの層状鉱
物類をさらに添加すれば硬化物の滑性や摩耗性、
さらには電気特性などが改良されることも知られ
ている。 しかし、この層状鉱物類の添加はこれらの分散
の良否によつてその効果が大きく相違したり、効
果が得られる程の量を充填すると組成物の加硫特
性が阻害されて、成形物の弾性が著しく損なわれ
たり、耐熱性が低下するという不利が生ずるの
で、層状鉱物類を添加した実用的なシリコーンゴ
ム組成物は未だに得られていない。 （発明の構成） 本発明はこのような不利を伴なうことのない層
状鉱物を添加したシリコーンゴム組成物に関する
ものであり、これは(1)一般式

【式】（こ こにＲは同一または異種の非置換または置換１価
炭化水素基、ａは1.98〜2.02）で示される、25℃
における粘度が100cS以上であるジオルガノポリ
シロキサン100重量部、(2)シリカ系充填剤５〜200
重量部、(3)シロキサン処理疎水性層状鉱物粉末５
〜100重量部、(4)有機過酸化物0.1〜10重量部とか
らなることを特徴とするものである。 すなわち、本発明者らは層状鉱物類を添加した
シリコーンゴム組成物の改質について種々検討し
た結果、この層状鉱物を特定のオルガノポリシロ
キサンで疎水化処理したものとし、これと従来公
知のシリカ系微粉末とを充填剤として使用すれば
この組成物には加硫特性が阻害されることがなく
なること、またこの組成物から得られるゴム弾性
体が弾性、耐熱性および耐摩耗性のすぐれたもの
になるということを見出して本発明を完成させ
た。 本発明の組成物を構成する第１成分としてのジ
オルガノポリシロキサンは従来からシリコーンゴ
ム組成物の主材とされている公知のものでよく、
このものは一般式

【式】で示され、この Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
などのアルキル基、ビニル基、アリル基などのア
ルケニル基、フエニル基、トリル基などのアリー
ル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル
基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素
原子の一部または全部をハロゲン原子、シアノ
基、メルカプト基などで置換したクロロメチル
基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シア
ノメチル基、メルカプトエチル基などから選択さ
れる同一または異種の非置換または置換１価炭化
水素基で、好ましくはその50モル％以上が、メチ
ル基とされる、ａが1.98〜2.02の正数である、25
℃における粘度が100cSのものとされる。このも
のは通常は直鎖状のものとされるが若干の分岐鎖
を有するものであつてもよく、末端基は水酸基、
アルコキシ基、メチル基、エチル基、フエニル基
などが例示されるが、特に限定されるものではな
い。 本発明の組成物を構成する第２成分としてのシ
リカ系充填剤は従来からシリコーンゴム組成物の
補強剤として使用されている公知のものでよく、
これにはヒユームドシリカ、沈降性シリカまたは
これらをオルガノシラン、シロキサンで表面した
ものなどが例示されるが、増量充填剤としての石
英粉、けいそう土であつてもよい。この配合量は
第１成分100重量部に対し５部以下ではその補強
効果が充分でなく、200重量部以上とすると実用
的な強度、ゴム弾性を有する配合物が得られなく
なるので５〜200重量部の範囲とすればよい。 つぎにこの第３成分としてのシロキサン処理疎
水性層状鉱物粉末は始発材としてのセリサイトそ
の他の雲母類およびカオリン、タルクなどの層状
鉱物粉末を次式 で示され、このR¹は前記したＲと同じ、同一ま
たは異種の非置換または置換１価炭化水素基、
R²はR¹と同じかまたはＸ、Ｘは水素原子、水酸
基、またはメトキシ、エトキシ基などのアルコキ
シ基、アセトキシ基、アシロキシ基などのような
加水分解可能基、あるいは＝NH基または−NH
基含有機基などから選択される同一または異種の
官能基、ｍ、ｎは０〜100の正数でｍ＋ｎ≧１、
ただしｎが０のときR²はＸと同じとされる、分
子中に少なくとも１個の官能基を有するオルガノ
ポリシロキサンを、層状鉱物粉末と混して減圧下
で熱処理することによつて作ることができる。こ
の処理は層状鉱物1000部に対してオルガノポリシ
ロキサンを２〜40部配合し、例えば２mmHgの減
圧下に200℃以上、好ましくは230〜260℃で反応
が完了するまでの時間加熱下に混練りすればよ
く、これによれば層状鉱物中に含まれている収着
水の脱水と共にオルガノポリシロキサンとの結合
によつて表面が疎水化されるという有利性が与え
られる。なお、この第３成分の添加量は第１成分
100重量部に対し、５重量部以下ではこの組成物
から得られるゴム状弾性体の物性改善効効果が充
分ではなく、1000重量部以上とすると成形された
ゴムの機械的強度の低下が大きく実用的でなくな
るし、本発明の目的とする特性の改良も十分に得
られなくなるので、５〜100重量部とする必要が
あるが、好ましい範範囲は20〜60重量部とされ
る。 また、この第４成成分としての有機過酸化物は
上記した第１〜第３成分からなる組成物の硬物化
剤となるものであるが、通常のシリコーンゴムの
加粒に用いられるものでよく、これにはベンゾイ
ルパーオキサイド、モノまたはジクロロベンゾイ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ
−ｔ−ブチルパ−オキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーベンゾエード、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどが例示さ
れ、第１成分100重量部に対し0.1〜10重量部の範
囲で添加すればよい。 本発明のシリコーンゴム組成物は上記した第１
〜第４成分の所定量を均一に混合することによつ
て得ることができるが、これにはさらにカーボン
ブラツク、ベンガラ、酸化チタン、群青などの着
色剤、耐酸性付与剤、亜鉛華、炭酸カルシウムな
どの受酸剤などを添加してもよい。 本発明の組成物は第３成分としてシロキサン処
理した層状鉱物粉末を配合したことを特徴とする
ものであるが、この層状鉱物粉末がオルガノポリ
シロキサンの処理で疎水化されているので、この
組成物から得られるゴム状弾性体は弾性、耐熱
性、潤滑性、耐摩耗性のすぐれたものになるとい
う有利性が与えられる。したがつて、このものは
特にシヤフトシールのように長時間シヤフト摺動
面との摩擦がくりかえされる場合の改良された低
摩耗オイルシール材用として有用とされるほか、
各種の電気、電子材料としても有利に使用するこ
とができる。 つぎに本発明の実施例をあげるが、例中におけ
る部は重量部を示しものである。 実施例 １ （CH₃）₂SiO単位99.85モル％、（CH₂＝CH）
（CH₃）SiO単位0.125モル％、（CH₂＝CH）
（CH₃）₂SiO_0.5単位0.025モル％からなる平均重合
度8000のゴム状オルガノポリシロキサン100部に、
比表面積が200m²／ｇのヒユームドシリカ38部と
ジフエニルシランジオール４部を加え、２本ロー
ルで混練りしたのち170℃で４時間加熱処理して
ベースコンパウンドＡを作つた。 また、これとは別に平均粒径が2.1μｍのセリサ
イト粉末・Ｚ−20［斐川砿業(株)製商品名］100部に
次式 で示されるオルガノポリシロキサン30部を加え、
２mmHgの減圧下に230〜260℃で２時間加熱下に
混練りして疎水化されたセリサイト粉末を作つ
た。 つぎに上記したベースコンパウンドA100部に
第１表に示した量で上記のセリサイト粉末と平均
粒径2.0μｍのマイカ微粉末、けいそう土および
２，５ジメチル−2.5−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサンを加え、２本ロールで混練りして均
質分散を行なわせてシリコーン組成物、およ
び比較例としてのシリコーン組成物〜を作つ
たのち、これから厚さ２mmのシートを作り、これ
を170℃、30Kg／cm²の条件下で10分間熱プレスし
て硬化させて、さらに200℃で４時間オーブン中
で後加熱硫して得た試料についてその物性をJIS
K6301の方法に準じて測定したところ、第１表に
併記したとおりの結果が得られた。

【表】 実施例 ２ 実施例１のベースコンパウンドＡに実施例１で
作つたシロキサン処理をセリサイト粉末と第２表
に示した量の硬化剤を添加しシロキサン組成物
を作ると共に、このベースコンパウンドにシロキ
サン処理をしていないセリサイト粉末またはマイ
カ粉末と硬化剤を添加して、シロキサン組成物
〜を作り、これらから厚さ１mmのシートを作
り、実施例１と同じように硬化させ、JIS Ｃ−
2123に準據した方法でその電気特性をしらべたと
ころ、第２表に併記したとおりの結果が得られ
た。

【表】

【表】 実施例 ３ （CH₃）₂SiO単位99.75モル％、（CH₂＝CH）
（CH₃）SiO単位0.23モル％、（CH₃）₃SiO_0.5単位
0.02モル％からなる、重合度10000のゴム状オル
ガノポリシロキサン100部に、沈降性シリカ・ニ
プシルVN₃LP［日本シリカ社製商品名］50部と分
子鎖末端が水酸基で封鎖された重合度15のオイル
状ジメチルポリシロキサン４部を添加し、２本ロ
ールで混合してから170℃で２時間加熱処理して
ベースコンパウンドＢを作つた。 また、これとは別に平均粒子径が2.1μｍのセリ
サイト粉末・Ｚ−20（前出）100部に、次式 で示されるオルガノポリシロキサン15部を加え、
２mmHgの減圧下に230〜260℃で２時間加熱撹拌
してシロキサン処理で疎水化されたセリサイト粉
末を作つた。 つぎに、上記したベースコンパウンドB100部
に第３表に示した量のシロキサン処理をしたセリ
サイト粉末、けいそう土および硬化剤を加えて２
本ロールで混練りしてシリコーン組成物XIを作る
と共に、比較例として未処理のセリサイト、マイ
カ粉末を加えてシリコーン組成物XII〜を作つ
たのち、これらから厚さ４mmのシートを作り、こ
れを170℃、30Kg／cm²の条件下で10分間熱プレス
して硬化させ、さらに200℃のオーブン中で４時
間後加硫して試料を作成し、これらを摩耗摩擦試
験機（東洋ボールドウイン社製）を用いて、４Kg
ｆ荷重、1200rpmで30分間運転後におけるゴムの
摩耗損失量および回転金属の摩耗量を測定したと
ころ、第３表に示したとおりの結果が得られ、本
発明のシリコーン組成物はすぐれた耐摩耗性をも
つものであることが確認された。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) 平均組成式【式】（ここにＲは 同一または異種の非置換または置換１価炭化水
   素基、ａは1.98〜2.02）で示される、25℃にお
   ける粘度が100cS以上であるジオルガノポリシ
   ロキサン 100重量部、 (2) シリカ系充填剤 ５〜200重量部、 (3) シロキサン処理疎水性層状鉱物粉末
   ５〜100重量部、 (4) 有機過酸化物 0.1〜10重量部、 とからなることを特徴とするシリコーンゴム組成
   物。 ２ シロキサン処理疎水性層状鉱物粉末が層状鉱
   物粉末を一般式 （ここにR¹は前記Ｒと同じ１価炭化水素基、R²
   はR¹と同じかＸ、Ｘは水素原子、水酸基、加水
   分解可能基、＝NH基または−NH₂基を含有する
   有機基から選択される同一または異種の原子また
   は基、ｍ＝０〜100、ｎ＝０〜100でｍ＋ｎ≧１、
   ただしｎ＝０のときR²はＸ）で示されるオルガ
   ノポリシロキサンで処理されたものである特許請
   求の範囲第１項記載のシリコーンゴム組成物。