JPH06145433A

JPH06145433A - ポリオレフィン系ゴム組成物

Info

Publication number: JPH06145433A
Application number: JP4328609A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nakamura; 中村　　勉; Kazuo Numata; 一夫沼田
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-24
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2644153B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は高耐久性、高弾性のポリオレフィ
ン系ゴム組成物の提供を目的とするものである。【構成】本発明のポリオレフィン系ゴム組成物は、
Ａ）ポリオレフィン系合成ゴム 100重量部、Ｂ）一分子
中に１〜30モル％のビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン５〜 100重量部、Ｃ）比表面積が50m²／ｇ以上
の補強性シリカ充填剤10〜 200部、Ｄ）有機パーオキサ
イド 0.1〜10重量部、とからなることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン系ゴム組
成物、特には耐久疲労特定および 100％モジュラスを向
上させた、高耐久性、高弾性のポリオレフィン系ゴム組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系ゴムは一般に電気特
性、機械的性質、耐熱性がすぐれていることから自動車
部品材料として広く使用されている。しかしながらこれ
のものは比較的低モジュラス（一定歪を与えたときに得
られる応力が小さい）であり、回転するジョイントのカ
バーブーツあるいはラバーコンタクトに用いた場合、目
的とする条件、例えば高速回転部分のジョイントカバ
ー、小さなヒステリシスロスの要求されるラバーコンタ
クト材料などには充分な特性を得ることができないとい
う不利がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、このポリオ
レフィン系ゴムについてはこれを高耐久性、高弾性とす
るために、ここに使用する加硫剤を増量したり、この充
填剤を表面積の小さいシリカまたはカーボンブラックと
すること、さらにはこの充填剤を表面処理する方法など
が提案されているが、加硫剤を増加させる場合には伸び
が低下して耐久性が低減するし、表面積の小さい充填剤
を使用すると強度が低下するという不利が生ずる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決したポリオレフィン系ゴム組成物に関するもの
で、これはＡ）ポリオレフィン系合成ゴム 100重量部、
Ｂ）一分子中に１〜30モル％のビニル基を含有するオル
ガノポリシロキサン５〜 100重量部、Ｃ）比表面積が50
m²／ｇ以上の補強シリカ充填剤10〜 200重量部、Ｄ）有
機パーオキサイド0.1〜10重量部、とからなることを特
徴とするものである。

【０００５】すなわち、本発明者らは高耐久性、高弾性
のポリオレフィン系ゴム組成物を開発すべく種々検討し
た結果、これについてはポリオレフィン系ゴムに１分子
中に１〜30モル％のビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサンを添加すると、歪を与えたときの応力（モジュ
ラス）が向上して疲労特性が改善されることを見出し、
結果において高耐久性で高弾性のポリオレフィン系ゴム
組成物の得られることを確認し、ここに使用されるこの
種のオルガノポリシロキサンの種類、添加量、充填剤の
種類、添加量などについての研究を進めて本発明を完成
させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００６】

【作用】本発明はポリオレフィン系ゴム組成物に関する
もので、これはポリオレフィン系ゴムに１分子中に１〜
30モル％のビニル基を含有するオルガノポリシロキサン
と比表面積が50m²／ｇ以上の補強性シリカ充填剤および
有機パーオキサイドの所定量を添加したものであるが、
このオルガノポリシロキサンの添加によってこのポリオ
レフィン系ゴムは疲労特性が改善され、高耐久性、高弾
性のものになるという有利性が与えられる。

【０００７】本発明のポリオレフィン系ゴム組成物を構
成するＡ）成分としてのポリオレフィン系ゴムは公知の
ものとすればよく、したがってこれにはエチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン
−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、アクリロイトリル−ブタジエン共重合体、イ
ソブチレン−イソブレン共重合体などが例示されるが、
これらはそれにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリペンテン、エチレン−ブテン共重合体など
のような熱可塑性樹脂を添加したものであってもよい。

【０００８】つぎに本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するＢ）成分としてのオルガノポリシロキサン
は平均組成式がR¹ _nSi_4-n/2で示されるもので、このR¹が
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、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フ
ェニル基、トリル基などのアリール基、またはこれらの
基の炭素原子に結合している水素原子の一部または全部
をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル
基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから
選択される、同一または異種の炭素数が１〜10、好まし
くは１〜８の非置換または置換の１価炭化水素基で、 n
が1.98〜2.02の整数であるものとされるが、このものは
１分子中に１〜30モル％のビニル基を橋かけ点として含
有するものであることが必要とされる。

【０００９】このオルガノポリシロキサンのビニル基含
有量は１モル％未満では十分にモジュラスを向上するこ
とができず、30モル％より大きくすると著しく物性の低
下をもたらすので１〜30モル％とすることが必要とされ
るが、この好ましい範囲は５〜15モル％とされる。この
種のオルガノポリシロキサンは通常選択されたオルガノ
ハロシランの１種または２種以上を（共）加水分解する
ことによって、あるいは環状ポリシロキサン（シロキサ
ンの３量体あるいは４量体など）をアルカリ性または酸
性の触媒を用いて開環重合することによって得ることが
できる。これは基本的には直鎖状のものであるが、これ
は分子構造の異なる２種または２種以上の混合物であっ
てもよく、このものは25℃における粘度が 100cs以上の
ものとされるが、通常 100,000〜 1,000,000csのものと
すればよい。

【００１０】なお、ポリオレフィン系ゴムにオルガノポ
リシロキサンをブレンドする方法についてはすでに数多
くの特許が知られている（特公昭55-15497号、特公昭55
-30741号、特公昭55-39248、特公昭57-17011号、特公昭
58-13092号、特公昭58-13093号各公報参照）が、本発明
において使用されるオルガノポリシロキサンは１分子中
に１〜30モル％の架橋サイトとしてのビニル基を含有す
るものとし、これによってポリオレフィン系ゴムの疲労
特性を改善し、これに高耐久性高弾性は付与するもので
これらの公知の発明とは異なるものである。

【００１１】また、本発明の組成物におけるこのオルガ
ノポリシロキサンの配合量は、ポリオレフィン系合成ゴ
ム 100重量部に対して、５重量部未満では少なすぎてモ
ジュラスの向上が期待できず、 100重量部より多くする
とこの組成物の強度が十分なものとならず疲労特性が低
下するので、５〜 100重量部とすることが必要とされる
が、この好ましい範囲は１０〜４０重量部とされる。

【００１２】つぎに本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するＣ）成分としての補強性シリカ充填剤は従
来からシリコーンゴムに配合されている一般的なものを
使用することができ、これはＢＥＴ法で測定した比表面
積が50m²／ｇ以上のものとすることが必要とされるが、
よりすぐれた補強効果を得るためには比表面積が 100m²
／ｇ以上のものとすることがよい。

【００１３】この補強性シリカは、その製造方法により
乾式法と湿式法に大別される。この乾式法により得られ
るシリカとしては、Aerosil （日本アエロジル社製）、
Cab-O-sil （キャボット社製）などの商品名で市販され
ているものを用いればよく、湿式法により得られるシリ
カとしては、カープレックス（シオノギ社製）、トクシ
ール（徳山曹達社製）、ニプシール（日本シリカ社製）
などの商品で知られているものを例示することができ
る。

【００１４】なお、このＣ）成分の添加量は上記した
Ａ）成分としてのポリオレフィン系ゴム 100重量部に対
して10重量部未満では十分な補強効果を得ることができ
ず、また 200重量部を越えると満足できる強度および耐
久性を得られないので10〜 200重量部とすることが必要
とされるが、この好ましい範囲は30〜80重量部とされ
る。

【００１５】また、本発明のポリオレフィン系ゴム組成
物を構成するＤ）成分としての有機パーオキサイドは硬
化剤として作動するものであるが、これは公知のものと
すればよく、これにはベンゾイルパーオキサイド、２，
４−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、２，５−ジメチルビス（２，５−tert−ブ
チルパーオキサイド）ヘキサン、ジ−tert−ブチルパー
オキサイドなどが例示される。

【００１６】この加硫剤の使用は１種類に限定されるも
のではなく、他の成分あるいは最終的に得られる成形品
の用途などの種類に応じて適宜選択使用することがよ
く、併用することも差しさえない。なお、このＤ）成分
は、本発明の組成物を良好に硬化させる知見から、上記
Ａ）成分 100重量部にたいして 0.1〜10重量部の範囲で
使用されることが必要とされる。

【００１７】本発明の組成物は、以上述べたＡ）〜Ｄ）
の各成分の所定量を一般にゴム用に使用されるバンバリ
ミキサー、ニーダー、インターミキサー、二本ロールな
どの混合機を使用して混練りすることにより容易に調整
されるが、この際必要であれば加熱処理あるいは熟成を
行ってもよい。上記のようにして製造されたゴム組成物
は、加圧成形、射出成形、カレンダー成形、押し出し成
形などの通常の方法によって成形加硫され、製品とする
ことができる。

【００１８】なお、本発明のゴム組成物には必要に応じ
て例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化鉄などの金属酸化物、カーボンブラック、グラファ
イト、酸化カルシウム、マイカ粉、クレイ、タルク、石
英粉、セライト、水酸化アルミニウム、またシリカ系充
填剤以外の難燃剤、着色剤、離型剤、紫外線吸収剤、分
散剤、プロセスオイル、ステアリン酸、ラウリン酸など
の高級脂肪酸、各種のカーボンファンクショナルシラン
類などのを添加配合してもよい。

【００１９】

【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
例中の部は重量部を示したものである。実施例１〜３、比較例１〜２ポリオレフィン系合成ゴム・エスプレン 567〔住友化学
工業（株）製商品名、ヨウ素価５〜８〕と、(CH₃)₂SiO
単位96モル％、(CH₃)(CH₂=CH)SiO単位５モル％からな
る、平均重合度 8,000のメチルビニルポリシロキサン生
ゴムを表１に示した配合部数で混合し、これに比表面積
が 230m²／ｇの沈降性シリカ・ニプシールＬＰ〔日本シ
リカ（株）製商品名〕30部、亜鉛華５部、ステアリン酸
１部およびサンパー2280〔日本サン石油（株）製商品
名〕15部を添加し、加圧ニーダーで混練りしてゴムコン
パウンドを作った。

【００２０】ついで、このコンパウンドにジクミルパー
オキサイド28部を添加して２本ロールで混練りしてか
ら、 170℃、100kgf／cm² の条件で10分間加圧、加熱し
て厚さ２mmのシートを成形し、このシートの初期物性を
JIS K6301に準ずる方法で測定すると共に、その 100％
伸張疲労特性を JIS K6301に示されている屈曲試験機を
用い、JIS ３号の試験片に 300サイクル／分の 100％伸
張のくり返し歪を与えて試験片が破断した回数を寿命と
する試験法で測定したところ、つぎの表１に併記したと
おりの結果が得られた。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例４〜５、比較例３ポリオレフィン系合成ゴム・EPT3045 〔三井石油化学
（株）製商品名、ヨウ素価12〜15〕と、ビニル基含有量
が10モル％、20モル％または 0.5モル％である、平均重
合度が 8,000のメチルビニルポリシロキサンとを表２に
示した配合部数で混合し、これに比表面積が 230m²／ｇ
の沈降性シリカ・ニプシールＬＰ（前出）30部、亜鉛華
５部、ステアリン酸１部およびサンパー2280（前出）15
部を添加し、実施例１と同じ方法で混練したのち、これ
にジクシルパーオキサイドを 2.8部添加して２本ロール
で混練りしてから、実施例１と同じ条件で厚さ２mmのシ
ートを成形し、実施例１と同じ条件でその 100％モジュ
ラスと 100％疲労特性を測定したところ、表２に併記し
たとおりの結果が得られた。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明はポリオレフィン系ゴム組成物に
関するものであり、これは前記したようにＡ）ポリオレ
フィン系合成ゴム 100重量部、Ｂ）一分子中に１〜30モ
ル％のビニル基を含有するオルガノポリシロキサン５〜
100重量部、Ｃ）比表面積が50m²／ｇ以上の補強シリカ
充填剤10〜 200重量部、Ｄ）有機パーオキサイド 0.1〜
10重量部、とからなることを特徴とするものであるが、
このものはビニル基含有オルガノポリシロキサンの添加
によってポリオレフィン系ゴムの疲労特性が改善される
ので、この組成物は高耐久性、高弾性のものになるとい
う有利性が与えられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ）ポリオレフィン系合成ゴム 100重量部Ｂ）一分子中に１〜30モル％のビニル基を含有するオルガノポリシロキサン５〜 100重量部Ｃ）比表面積が50m²／ｇ以上の補強シリカ充填剤 10〜 200重量部Ｄ）有機パーオキサイド 0.1〜10重量部とからなることを特徴とするポリオレフィン系ゴム組
成物。