JPH06107952A - 耐油性シリコーンゴム組成物 - Google Patents

耐油性シリコーンゴム組成物

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JPH06107952A
JPH06107952A JP4282532A JP28253292A JPH06107952A JP H06107952 A JPH06107952 A JP H06107952A JP 4282532 A JP4282532 A JP 4282532A JP 28253292 A JP28253292 A JP 28253292A JP H06107952 A JPH06107952 A JP H06107952A
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oil
silicone rubber
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mol
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Taido Shigehisa
泰道 重久
Takao Matsushita
隆雄 松下
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンオイル等の鉱物油をベースとする潤
滑油に常時接触して使用されても膨潤の度合の小さい耐
油性シリコーンゴム組成物に関する。 【構成】 (A)ジメチルシロキサン・3,3,3−ト
リフルオロプロピルメチルシロキサン・メチルビニルシ
ロキサン共重合体生ゴム、(B)1分子中に、(A)成
分および(C)成分と反応する官能基およびケイ素原子
結合水素原子を2個以上含有しないジオルガノポリシロ
キサン油もしくは炭化水素油、(C)補強性充填剤およ
び(D)硬化剤 からなる耐油性シリコーンゴム組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐油性シリコーンゴム組
成物に関する。詳しくはエンジンオイル等の鉱物油をベ
ースとする潤滑油に常時接触して使用されても膨潤の度
合の小さい耐油性シリコーンゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコーンゴムは、優れた耐熱性,耐寒
性,低圧縮永久歪性を有するため様々な用途に用いられ
ている。しかし、シリコーンゴムは一般に耐油性に劣
り、自動車,車両,船舶,飛行機等のロッカーカバーガ
スケット,オイルパッキン,バルブステムシール,オイ
ルフィルター,シールリング,シャフトシール等耐油性
を要求される用途においては、十分満足できるものでな
かった。特にシリコーンゴムは、低粘度オイル,エンジ
ンオイル,燃料オイル,エンジオイル等の鉱物油をベー
スとする潤滑油と常時接触した状態で使用されると膨潤
し、長時間使用していると亀裂が発生する等の欠点があ
った。そのため、シリコーンゴムの主成分であるジメチ
ルポリシロキサン生ゴムのメチル基の1部を3,3,3
−トリフルオロプロピル基で置換したジメチルシロキサ
ン・3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサ
ン共重合体生ゴムを主成分としたシリコーンゴムが提案
されているが(特開平1−203467号公報参照)、
上記の問題点を解決できるものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記問題
点を解消すべく鋭意研究した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、硬化後、エンジンオイル等
の鉱物油をベースとする潤滑油に常時接触して使用され
てもその機能が低下せず、長時間の使用に耐えうる耐油
性シリコーンゴム組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段およびその作用】 本発明は、(A)ジメチルシロキサン・3,3,3−トリフルオロプロピルメ チルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム(ただし、該共重合体 中のメチルビニルシロキサン単位含有量は0.001〜5モル%である。) 100重量部、 (B)1分子中に、(A)成分および(C)成分と反応する官能基およびケイ素 原子結合水素原子を2個以上含有しないジオルガノポリシロキサン油もしくは炭 化水素油 1〜80重量部、 (C)補強性充填剤 10〜100重量部、 (D)硬化剤 本発明組成物を
硬化させるのに十分な量からなる耐油性シリコーンゴム
組成物に関する。
【0005】本発明に使用される(A)成分のオルガノ
ポリシロキサン共重合体生ゴムは本発明組成物の主成分
であり、ジメチルシロキサン単位と3,3,3−トリフ
ルオロプロピルメチルシロキサン単位とメチルビニルシ
ロキサン単位から構成され、全単位中、メチルビニルシ
ロキサン単位含有量は0.001〜5モル%である。ま
た、全単位中、3,3,3−トリフルオロプロピルメチ
ルシロキサン単位含有量は5〜95モル%であることが
好ましい。本成分の分子構造は直鎖状、分岐を含む直鎖
状のいずれでもよい。本成分の重合度は特に限定され
ず、粘度の低い液状の物から粘度の高い生ゴム状の物ま
で使用できるが、硬化してゴム状弾性体になるためには
25℃における粘度が100センチポイズ以上であるこ
とが望ましい。本成分の分子鎖末端基としては、トリメ
チルシロキシ基,ジメチルビニルシロキシ基,ヒドロキ
シジメチルシロキシ基,ヒドロキシ(3,3,3−トリ
フルオロプロピル)メチルシロキシ基等が例示される。
【0006】本発明に使用される(B)成分は、本発明
の特徴となる成分であり、エンジンオイル等の鉱物油を
ベースとする潤滑油との接触時にシリコーンゴムの膨潤
を抑える働きをする。本成分は、1分子中に(A)成分
および(C)成分と反応する官能基およびケイ素原子結
合水素原子を2個以上含有しないことが必要である。こ
の官能基としては、アルケニル基,アルコキシ基,水酸
基,アミノ基,メルカプト基,カルボキシル基などが例
示される。本成分は、下記のオルガノポリシロキサン油
もしくは炭化水素油をそれぞれ単独で使用しても、混合
して使用してもよいが、その合計量は(A)成分100
重量部に対して1〜80重量部の範囲であり、さらに5
〜50重量部の範囲であることが好ましい。また、本発
明組成物中の本成分の含有量としては、4〜20重量%
の範囲であることが好ましい。これは、4重量%未満で
あると本発明の効果が十分に発揮されず、20重量%を
越えると作業性が非常に悪くなるためである。
【0007】本成分の1成分であるオルガノポリシロキ
サン油としては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封
鎖ジメチルポリシロキサン,分子鎖両末端トリメチルシ
ロキシ基封鎖メチルオクチルポリシロキサン,分子鎖両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロ
キサン,分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖3,
3,3−トリフルオロプロピルメチルポリシロキサンな
どが例示され、これらのシロキサン単位を有する共重合
体でもよい。また、2種以上のオルガノポリシロキサン
油を混合してもよい。これらの中でも、経済性や成形後
の安定性等の点から、分子鎖両末端トリメチルシロキシ
基封鎖ジメチルポリシロキサン油が好ましい。このオル
ガノポリシロキサン油の粘度は特に限定されないが、シ
リコーンゴム組成物の安定性や鉱物油をベースとする潤
滑油に対する潤滑度を考慮した場合、25℃における粘
度が1〜200,000センチポイズの範囲にあること
が好ましい。
【0008】本成分のもう一つの成分である炭化水素油
の種類としては、その分子構造からパラフィン系炭化水
素油,ナフテン系炭化水素油,芳香族炭化水素油等があ
るが、その種類は特に限定されない。この炭化水素油の
粘度は特に限定されないが、シリコーンゴム組成物の安
定性や鉱物油をベースとする潤滑油に対する膨潤度を考
慮した場合、25℃における粘度が1〜200,000
センチポイズの範囲であることが好ましい。これは、1
センチポイズ未満であると作業性が非常に悪くなり、2
00,000センチポイズを越えると膨潤が大きくなる
ためである。
【0009】本発明に使用される(C)成分の補強性充
填剤は、従来からシリコーンゴムに使用されているもの
でよく、微粉末シリカが例示される。微粉末シリカとし
ては、ヒュームドシリカ,沈澱シリカなどが例示され
る。これらの中でも粒子径50mμ以下、比表面積10
0m2/g以上の超微粉末シリカが好ましい。また、オ
ルガノシラン,オルガノシラザン,ジオルガノシクロポ
リシロキサン等で表面処理された微粉末シリカも使用さ
れる。本成分の配合量は、(A)成分100重量部に対
して10〜100重量部の範囲である。
【0010】本発明に使用される(D)成分の硬化剤と
しては、有機過酸化物があり、また、オルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンと付加反応触媒とを併用したもの
がある。 本成分の有機過酸化物としては、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシ
ン、3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン、2,2’−ビス(t−ブチルパー
オキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、ジクルミルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブ
チルパーベンゾエート、1,1−ビス(t−ブチルパー
オキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,
4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパ
ーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイドな
どが例示される。本成分のオルガノハイドロジェンポリ
シロキサンと付加反応触媒を併用したもの内、オルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンとしては、1分子中に3
個以上のケイ素原子結合水素原子を含有することが必要
であり、このようなオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンとしては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖
ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン
共重合体,分子鎖両末端ハイドロジェンジメチルシロキ
シ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシ
ロキサン共重合体などが例示される。このオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状,分岐
状,環状のいずれでもよく、重合度は2以上である。ま
たこのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの添加量
は、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モル
に対して、ケイ素原子結合水素原子の量が0.6〜5.0
モルの範囲であることが好ましい。上記のオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンに併用する付加反応触媒とし
ては、白金黒,塩化白金酸,四塩化白金,塩化白金酸と
オレフィンとの錯体,塩化白金酸とメチルビニルシロキ
サンとの錯体等の白金もしくは白金化合物系触媒、これ
らの白金もしくは白金化合物系触媒を含有する熱可塑性
微粒子触媒、ロジウム化合物、コバルトカルボニウムな
どが例示される。この付加反応触媒の添加量は触媒量で
あり、通常、(A)成分100万重量部に対して0.1
〜100重量部の範囲である。
【0011】本発明組成物は、上記した(A)成分〜
(D)成分からなるが、これらの成分に加えて、従来の
シリコーンゴム組成物に添加配合することが周知とされ
る、非補強性充填剤,顔料,耐熱剤,難焼剤,内部離型
剤,可塑剤等の各種添加剤を添加配合することは、本発
明の目的を損なわない限り差し支えない。非補強性充填
剤としては、けいそう土,石英粉末,炭酸カルシウム,
マイカ,酸化アルミニウム,酸化マグネシウム,酸化チ
タンなどが例示される。顔料としては、カーボンブラッ
ク,ベンガラなどが例示され、耐熱剤としては稀土類酸
化物,稀土類水酸化物,セリウムシラノレート,セリウ
ム脂肪酸塩などが例示される。
【0012】本発明組成物は、上記した(A)成分〜
(D)成分あるいはこれらに必要に応じて各種添加剤を
配合したものを2本ロール,ニーダーミキサーなどの公
知の混練手段により均一に混合することにより、容易に
製造することができる。
【0013】本発明組成物からシリコーンゴム成形品を
得るには、これを圧縮成形,射出成形,トランスファー
成形などの公知の成形方法を用いて50℃〜250℃で
数秒から数分間加熱することにより、耐油性に優れたシ
リコーンゴム成形品が得られる。
【0014】
【実施例】次に本発明を実施例を挙げて説明する。実施
例中、部とあるのは重量部を意味し、粘度は25℃にお
ける測定値である。シリコーンゴム組成物の物理特性お
よび膨潤度は、JISK6301に規定される方法に従
って測定した。また、実施例中に使用される鉱物油はJ
ISK6301の浸せき試験に規定される試験油No.
3である。
【0015】
【実施例1】ジメチルシロキサン単位79.86モル
%、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサ
ン単位19.97モル%、メチルビニルシロキサン単位
0.17モル%からなり、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平均重合度540,000の
ジオルガノポリシロキサン共重合体生ゴム100部に、
比表面積200m2/gのヒュームドシリカ55部、シ
リカ表面処理剤として粘度20センチスポイズの分子鎖
両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン10部、粘度35センチポイズの α,ω−
ジヒドロキシメチルビニルシロキサン2部を混合し、次
いで粘度50センチポイズの分子鎖両末端トリメチルシ
ロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン油20部を添加し
て均一に混合した。この混合物を170℃2時間の条件
下で加熱処理をしてベースコンパウンドを作成した。こ
のベースコンパウンド100部に対して2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン0.
3部を加えて2本ロールで混練して耐油性シリコーンゴ
ム組成物を調製した。この組成物を170℃10分間の
条件下で圧縮形成してJISK6301に規定されるゴ
ムシート(ダンベル状、3号形)を作成し、このゴムシ
ートの物理特性を測定した。また、このゴムシートを鉱
物油に150℃70時間浸漬した後、このゴムシートの
物理特性および膨潤度を測定した。これらの結果を後記
する表1に示した。
【0016】
【実施例2】実施例1において、粘度50センチポイズ
の分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン油20部の代わりに、粘度130センチポイ
ズの分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェ
ニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体油20部
(メチルフェニルシロキサン単位75モル%、ジメチル
シロキサン単位25モル%)を添加した以外は実施例1
と同様にしてシリコーンゴムシートを作成した。このシ
リコーンゴムシートの特性を実施例1と同様に測定し、
その結果を後記する表1に示した。
【0017】
【実施例3】実施例1において、粘度50センチポイズ
の分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン油20部の代わりに、パラフィン系炭化水素
油[出光興産株式会社製、商品名プロセスオイルPW−
380]10部を添加した以外は実施例1と同様にして
シリコーンゴムシートを作成した。このシリコーンゴム
シートの特性を実施例1と同様に測定し、その結果を後
記する表1に示した。
【0018】
【実施例4】実施例1において、ジメチルシロキサン単
位79.86モル%、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルシロキサン単位19.97モル%、メチルビニ
ルシロキサン単位0.17モル%からなり、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平均重合度
540,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生
ゴム100部の代わりに、ジメチルシロキサン単位6
4.89モル%、3,3,3−トリフルオロプロピルメ
チルシロキサン単位34.94モル%、メチルビニルシ
ロキサン単位0.17モル%からなり、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平均重合度58
0,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生ゴム
100部を配合した以外は実施例1と同様にしてシリコ
ーンゴムシートを作成した。このシリコーンゴムシート
の特性を実施例1と同様に測定し、その結果を後記する
表1に示した。
【0019】
【比較例1】実施例1において、粘度50センチポイズ
の分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン油20部を添加しなかった以外は実施例1と
同様にしてシリコーンゴムシートを作成した。このシリ
コーンゴムシートの特性を実施例1と同様に測定し、そ
の結果を後記する表1に示した。
【0020】
【比較例2】実施例1において、ジメチルシロキサン単
位79.86モル%、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルシロキサン単位19.97モル%、メチルビニ
ルシロキサン単位0.17モル%からなり、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平均重合度
540,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生
ゴム100部の代わりに、ジメチルシロキサン単位9
9.87モル%、メチルビニルシロキサン単位0.13モ
ル%からなり分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基
で封鎖された平均分子量400,000のジオルガノポ
リシロキサン共重合体生ゴムを配合した以外は実施例1
と同様にしてシリコーンゴムシートを作成した。このシ
リコーンゴムシートの特性を実施例1と同様に測定し、
その結果を後記する表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明の耐油性シリコーンゴム組成物
は、(A)成分〜(D)成分からなり、特に(B)成分
の、1分子中に(A)成分および(C)成分と反応する
官能基およびケイ素原子結合水素原子を2個以上含有し
ないジオルガノポリシロキサン油もしくは炭化水素油を
含有するため、エンジンオイル等の鉱物油をベースとす
る潤滑油と常時接触して使用されても膨潤の度合が小さ
いという特徴を有する。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年1月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】
【実施例1】ジメチルシロキサン単位79.86モル
%、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサ
ン単位19.97モル%、メチルビニルシロキサン単位
0.17モル%からなり、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平均分子量540,000の
ジオルガノポリシロキサン共重合体生ゴム100部に、
比表面積200m2/gのヒュームドシリカ55部、シ
リカ表面処理剤として粘度20センチスポイズの分子鎖
両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン10部、粘度35センチポイズの α,ω−
ジヒドロキシメチルビニルシロキサン2部を混合し、次
いで粘度50センチポイズの分子鎖両末端トリメチルシ
ロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン油20部を添加し
て均一に混合した。この混合物を170℃2時間の条件
下で加熱処理をしてベースコンパウンドを作成した。こ
のベースコンパウンド100部に対して2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン0.
3部を加えて2本ロールで混練して耐油性シリコーンゴ
ム組成物を調製した。この組成物を170℃10分間の
条件下で圧縮形成してJISK6301に規定されるゴ
ムシート(ダンベル状、3号形)を作成し、このゴムシ
ートの物理特性を測定した。また、このゴムシートを鉱
物油に150℃70時間浸漬した後、このゴムシートの
物理特性および膨潤度を測定した。これらの結果を後記
する表1に示した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】
【実施例4】実施例1において、ジメチルシロキサン単
位79.86モル%、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルシロキサン単位19.97モル%、メチルビニ
ルシロキサン単位0.17モル%からなり、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平均分子量
540,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生
ゴム100部の代わりに、ジメチルシロキサン単位6
4.89モル%、3,3,3−トリフルオロプロピルメ
チルシロキサン単位34.94モル%、メチルビニルシ
ロキサン単位0.17モル%からなり、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平均分子量58
0,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生ゴム
100部を配合した以外は実施例1と同様にしてシリコ
ーンゴムシートを作成した。このシリコーンゴムシート
の特性を実施例1と同様に測定し、その結果を後記する
表1に示した。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】
【比較例2】実施例1において、ジメチルシロキサン単
位79.86モル%、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルシロキサン単位19.97モル%、メチルビニ
ルシロキサン単位0.17モル%からなり、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平均分子量
540,000のジオルガノポリシロキサン共重合体生
ゴム100部の代わりに、ジメチルシロキサン単位9
9.87モル%、メチルビニルシロキサン単位0.13モ
ル%からなり分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基
で封鎖された平均分子量400,000のジオルガノポ
リシロキサン共重合体生ゴムを配合した以外は実施例1
と同様にしてシリコーンゴムシートを作成した。このシ
リコーンゴムシートの特性を実施例1と同様に測定し、
その結果を後記する表1に示した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ジメチルシロキサン・3,3,3
    −トリフルオロプロピルメチルシロキサン・メチルビニ
    ルシロキサン共重合体生ゴム(ただし、該共重合体中の
    メチルビニルシロキサン単位含有量は0.001〜5モ
    ル%である。)
    100重量部、 (B)1分子中に、(A)成分および(C)成分と反応する官能基およびケイ素 原子結合水素原子を2個以上含有しないジオルガノポリシロキサン油もしくは炭 化水素油 1〜80重量部、 (C)補強性充填剤 10〜100重量部、 (D)硬化剤 本発明組成物を
    硬化させるのに十分な量からなる耐油性シリコーンゴム
    組成物。
  2. 【請求項2】 (B)成分が分子鎖両末端トリメチルシ
    ロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン油もしくは分子鎖
    両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・
    メチルフェニルシロキサン共重合体油である請求項1記
    載の耐油性シリコーンゴム組成物。
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