JPH04298569A - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、シリコーンゴム組成物
に係り、特に低硬度系シリコーンゴム組成物における作
業性や加工性を改善したシリコーンゴム組成物に関する
。

【０００３】

【従来の技術】シリコーンゴム組成物は、シロキサンベ
ースポリマーに各種の充填剤を配合したものであり、充
填剤の種類や量を選ぶことで、機械的特性等の硬化後の
ゴム特性を変えられることが知られている。

【０００４】このようなシリコーンゴム組成物において
、低硬度のゴムを得る場合には、例えば充填剤の配合量
を少なくすることが行われている。しかしながら、シロ
キサンベースポリマーは他の有機系エラストマーに比較
してポリマー分子量が低いため、充填剤量が少ないと、
組成物に粘着が生じるという問題があった。

【０００５】例えば、導電性や非帯電性の付与、あるい
は着色の目的でカーボンブラックを配合したシリコーン
ゴム組成物においては、そのカーボンブラックの種類に
よっては、粘着性の発現が顕著なものがあり、そのよう
なゴムコンパウンドでは未加硫生地のハンドリングやロ
ールにおける作業性が悪く、また成形作業を悪化させる
という問題が生じている。

【０００６】この対策として、カーボンブラックに替わ
ってけいそう土やゼオライトのような、配合しても硬度
上昇を招きにくい充填剤を配合することにより、粘着性
を抑えることができる。しかし、このような充填剤は、
少量の配合では効果が十分に得られず、また多量に配合
するとゴム物性に好ましくない影響を与える場合があっ
た。つまり、所望のゴム特性を十分に得られないどころ
か、逆に、得ようとする導電性、着色性を低下させる結
果となる。したがって、けいそう土やゼオライトのよう
な充填剤を用いる方法は実用的とは言えなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、低硬
度系のシリコーンゴムを得ようとする場合、一般的に充
填剤の配合量を抑える必要がある。しかしながら、充填
剤の配合量が少ないと、必要なゴム特性が低減したり、
粘着性の発現等によって作業性を低下させるという問題
が生じている。

【０００８】このようなことから、シリコーンゴム組成
物における充填剤の配合量を少量とした場合においても
、導電性や非帯電性、耐熱性、耐候性、伝熱性、着色性
等の付与特性およびゴム本来の特性は維持しつつ、粘着
性を抑え、作業性や加工性を向上させることが強く望ま
れている。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、充填剤の配合量の如何にかかわらず
、所定の特性を備え、かつ粘着性を抑えることができ、
良好な作業性や加工性を維持したシリコーンゴム組成物
を提供することを目的としている。

【００１０】［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段と作用】本発明のシリコー
ンゴム組成物は、補強用充填剤を含む充填剤が配合され
たシリコーンゴム組成物において、前記充填剤１００重
量部に対して炭酸マグネシウムを　０．１〜２０重量部
の割合で配合したことを特徴としている。

【００１２】本発明のシリコーンゴム組成物とは、いわ
ゆるミラブル型シリコーンゴム組成物であり、基本的に
は（ａ）ポリオルガノシロキサンベースポリマーおよび
（ｂ）硬化剤と、（ｃ）成分として補強用充填剤を含む
各種充填剤とを均一に分散させたものである。そして本
発明では、さらに（ｄ）成分として炭酸マグネシウムを
配合しており、この（ｄ）成分が本発明における特徴的
な成分である。

【００１３】基本的なシリコーンゴム組成物に用いられ
る各種成分のうち、（ａ）成分のポリオルガノシロキサ
ンベースポリマーと（ｂ）成分の硬化剤は、ゴム弾性体
を得るための反応機構に応じて適宜に選択されるもので
ある。その反応機構としては、　（１）有機過酸化物加
硫剤による架橋方法、　（２）付加反応による方法等が
知られており、その反応機構によって、（ａ）成分と（
ｂ）成分すなわち硬化用触媒もしくは架橋剤との好まし
い組合わせが決まることは周知である。

【００１４】すなわち、上記　（１）の架橋方法を適用
する場合においては、通常、（ａ）成分のベースポリマ
ーとしては、　１分子中のケイ素原子に結合した有機基
のうち、ビニル基を含有する、重合度１０００以上のポ
リジオルガノシロキサンが用いられる。また、（ｂ）成
分の硬化剤としては、ベンゾイルペルオキシド、２，４
−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキ
シド、クミル　−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジ
メチル　−２，５−ジ　−ｔ−ブチルペルオキシヘキサ
ン、ジ　−ｔ−ブチルペルオキシド等の各種の有機過酸
化物加硫剤が用いられ、特に低い圧縮永久歪みを与える
ことから、ジクミルペルオキシド、クミル　−ｔ−ブチ
ルペルオキシド、２，５−ジメチル　−２，５−ジ　−
ｔ−ブチルペルオキシヘキサン、ジ　−ｔ−ブチルペル
オキシドが好ましい。なお、これらの有機過酸化物加硫
剤は、　１種または　２種以上の混合物として用いられ
る。

【００１５】上記（ｂ）成分の有機過酸化物の配合量は
、（ａ）成分のベースポリマー　１００重量部に対して
、０．０５〜１５重量部の範囲が好ましい。有機過酸化
物の配合量が０．０５重量部未満では加硫が充分に行わ
れず、また１５重量部を超えて配合しても、それ以上の
格別の効果がないばかりか、得られたシリコーンゴムの
物性に悪影響を与える恐れがある。

【００１６】また、上記した　（２）の付加反応を適用
する場合の（ａ）ベースポリマーとしては、上記　（１
）におけるベースポリマーと同様なものが用いられる。 また、（ｂ）成分の硬化剤は、硬化用触媒として、塩化
白金酸、白金オレフィン錯体、白金ビニルシロキサン錯
体、白金黒、白金トリフェニルホスフィン錯体等の白金
系触媒が用いられ、架橋剤として、ケイ素原子に結合し
た水素原子が　１分子中に少なくとも平均　２個を超え
る数を有するポリジオルガノシロキサンが用いられる。

【００１７】上記（ｂ）成分の硬化剤のうち、硬化用触
媒の配合量は、（ａ）成分に対して白金原子の量として
　１〜１００ｐｐｍの範囲となる量が好ましい。硬化用
触媒の配合量が白金原子の量として１ｐｐｍ未満では、
充分に硬化が進行せず、また１００ｐｐｍを超えても特
に硬化速度の向上等が期待できない。また、架橋剤の配
合量は、（ａ）成分中のアルケニル基　１個に対して、
架橋剤中のケイ素原子に結合した水素原子が０．５〜　
４．０個となるような量が好ましく、さらに好ましくは
　１．０〜　３．０個となるような量である。水素原子
の量が　０．５個未満である場合は、組成物の硬化が充
分に進行せず、硬化後の組成物の硬さが低くなり、また
水素原子の量が　４．０個を超えると、硬化後の組成物
の物理的性質や耐熱性が低下する。

【００１８】以上のような各種の反応機構において用い
られる（ａ）成分のポリオルガノシロキサンベースポリ
マーの有機基は、　１価の置換または非置換の炭化水素
基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
、ヘキシル基、ドテシル基のようなアルキル基、フェニ
ル基のようなアリール基、β−　フェニルエチル基、β
−フェニルプロピル基のようなアラルキル基等の非置換
の炭化水素基や、クロロメチル基、３，３，３−トリフ
ルオロプロピル基等の置換炭化水素基が例示され、一般
的には合成のしやすさ等からメチル基が多用される。

【００１９】本発明のシリコーンゴム組成物における（
ｃ）成分としては、補強用充填剤を含む各種の充填剤が
適用される。これら充填剤としては、一般的にシリコー
ンゴムに配合される、煙霧質シリカ、湿式シリカ、焼成
シリカ等の機械的特性を付与するシリカ系粉末や、カー
ボンブラックのような機械的特性の他に導電性、着色等
の特性を付与する粉体が挙げられる。上記カーボンブラ
ックとしては、天然ガスや重油、クレオソート油等を原
料とした、吸熱分解法によるサーマルブラック、ファー
ネス式不完全燃焼法によるファーネスブラック、ランプ
ブラック、コンタクト式不完全燃焼法によるチャンネル
ブラックおよびアセチレンを原料とした熱分解法アセチ
レンブラックを含み、それぞれの性質によりシリコーン
ゴム組成物に硬度、導電性、黒色着色性等の幅広い性能
を付与するものである。また、本発明における（ｃ）成
分には、上記したようなものの他にも、伝熱性、耐熱性
、耐候性等の各種の特性を付与する充填剤が含まれ、け
いそう土、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化鉄、酸化セリウム、マイカ、クレイ、炭酸亜鉛、炭
酸マンガン、水酸化セリウム、ガラスビーズ等が例示さ
れる。

【００２０】ただし、一般的には（ｃ）成分の７０重量
％以上がシリカ系の充填剤であり、本発明もこのような
場合に特に効果的である。また、（ｃ）成分の配合量は
、得ようとする特性や（ａ）成分のベースポリマーの重
合度等により任意に選ばれるものであり、特に限定され
るものではなく、一般的には（ａ）成分のベースポリマ
ー　１００重量部に対して　１〜　５００重量部程度の
範囲で用いられる。ただし、本発明においては、後述す
るように（ａ）成分　１００重量部に対して（ｃ）成分
が３０重量部以下というように、充填剤量を少量とした
低硬度系のシリコーンゴム組成物に対して特に効果的で
ある。

【００２１】本発明における（ｄ）成分の炭酸マグネシ
ウムは、（ａ）成分のベースポリマーに対する（ｃ）成
分の配合量が比較的少量の場合、例えばベースポリマー
　１００重量部に対して（ｃ）成分の配合量が３０重量
部以下程度の場合においても、硬度上昇やゴム本来の特
性低下等を生じさせることなく、粘着性の発現を効果的
に抑制する、本発明における特徴的な成分である。すな
わち、（ｃ）成分と共に炭酸マグネシウムを配合するこ
とによって、べたつきの発生を有効に低減させることが
できる。

【００２２】上記炭酸マグネシウムとしては、例えば塩
基性炭酸マグネシウムと呼ばれる、工業的に製造される
ものを使用することができ、分子式は例えば　４ＭｇＣ
Ｏ３　・Ｍｇ（ＯＨ）２　・４Ｈ２　Ｏ　で表されるも
のである。特性的には、比重、粒子径、比表面積、ｐＨ
、吸油量、不純物金属量、強熱減量等のファクターによ
って、各種の炭酸マグネシウムを得ることができる。本
発明においては、これら各種の炭酸マグネシウムを使用
することが可能である。

【００２３】本発明における（ｄ）成分の配合量は、上
述した（ｃ）成分　１００重量部に対して　０．１〜２
０重量部の範囲が適当である。この範囲内の配合量であ
れば、他の物性（引張強さ、圧縮永久歪み、耐熱性等）
にほとんど影響を与えないためである。２０重量部を超
えて配合すると、物性や加工性に悪影響を及ぼす恐れが
ある。この（ｄ）成分のより好ましい配合量は、　１〜
１０重量部の範囲である。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、以下の文中における「部」は、全て「重量部」を示
すものとする。

【００２５】実施例１ 末端がトリメチルシリル基で閉塞され、メチルビニルシ
ロキサン単位を０．１５モル％含有するポリジメチルシ
ロキサン（重合度約６０００）　１００部に、二酸化ケ
イ素を　５部、けいそう土を１０部、炭酸マグネシウム
を　１部の割合でニーダーに仕込み、混練を行ってコン
パウンドがまとまってから取り出した。これに、２，５
−ジメチル　−２，５−ジ　−ｔ−ブチルパーオキシヘ
キサン　１部を均一に混合し、シリコーンゴム組成物を
調製した。

【００２６】また、本発明との比較として、炭酸マグネ
シウムを２５部の割合で配合する以外は、実施例１と同
様にしてシリコーンゴム組成物（比較例１）を調製した
。 また、炭酸マグネシウムを配合しないでシリコーンゴム
組成物（比較例２）を調製した。

【００２７】このようにして得た各シリコーンゴム組成
物を　２ｍｍ厚シ−トとして、　１７０℃、１０分間の
条件でプレス加硫を行った後、二次加硫として　２００
℃、　４時間の条件であと加硫を行い、常温に戻してそ
れぞれシリコーンゴムシートを得た。得られたゴムシー
トの物性をＪＩＳＫ　６３０１（加硫ゴム物理試験方法
）にしたがって調べた。また、ロール作業性の評価は、
　８インチテストロールを用い、ロール間隙　１ｍｍお
よび　５ｍｍ、ゴム寄せ板間隔２０ｃｍとし、バンクを
ロール上に作りつつコンパンドを巻き付かせ、任意の時
点でロールナイフ、パレットナイフ等で切り、シーティ
ングできるものを良、不可能なもの（つまり粘着性が発
現し、シーティングできずにそのままロールに巻付いて
しまうもの）を不良とした。

【００２８】さらに、この際に得られた　１ｍｍおよび
　５ｍｍ厚シートを　１００ｍｍ×　１００ｍｍの大き
さにし、これらのシートの表面状況を観察して加工性の
評価とした。これら特性の評価結果を各組成物の配合比
と併せて表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】実施例２ 末端がトリメチルシリル基で閉塞され、メチルビニルシ
ロキサン単位を０．１５モル％含有するポリジメチルシ
ロキサン（重合度約６０００）　１００部に、二酸化ケ
イ素を　５部、けいそう土を１０部、炭酸マグネシウム
を　１部の割合でニーダーに仕込み、混練を行ってコン
パウンドがまとまってから取り出した。これに、白金オ
クタノール錯体を白金量として　１５ｐｐｍとなるよう
配合し、さらに両末端がトリメチルシリル基で閉塞され
、２５℃における粘度が２０ｃＳｔ　のメチルハイドロ
ジェンポリシロキサン（架橋剤）　２部を混合し、均一
に分散させてシリコーンゴム組成物を調製した。

【００３１】また、比較例３として、炭酸マグネシウム
を３０部の割合で配合したものを、比較例４として炭酸
マグネシウムを配合しないものを、実施例２と同様にし
て調製した。

【００３２】このようにして得た各シリコーンゴム組成
物を用いて、実施例１と同様にして特性の評価を行った
。それらの結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】表１および表２に示した測定結果から明ら
かなように、上記各実施例で得たシリコーンゴム組成物
は、必要な特性を低減させることなく、作業性を大幅に
向上させることができた。

【００３５】なお、本発明は補強性を付与するシリコー
ンゴムに限らず、各種充填剤の配合量を少なくする必要
がある系において、幅広く適用することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシリコー
ンゴム組成物によれば、低硬度すなわち充填剤量の少な
いシリコーンゴム組成物の作業性や加工性を、シリコー
ンゴムの本来のゴム特性や各種充填剤による付与特性を
犠牲にすることなく、向上させることができる。

【００３７】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　補強用充填剤を含む充填剤が配合され
   たシリコーンゴム組成物において、前記充填剤　１００
   重量部に対して炭酸マグネシウムを　０．１〜２０重量
   部の割合で配合したことを特徴とするシリコーンゴム組
   成物。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のシリコーンゴム組成物
   において、前記充填剤の７０重量％以上がシリカ系充填
   剤であることを特徴とするシリコーンゴム組成物。