JPH0791463B2 - シリコーンゴム組成物 - Google Patents

シリコーンゴム組成物

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JPH0791463B2
JPH0791463B2 JP11158489A JP11158489A JPH0791463B2 JP H0791463 B2 JPH0791463 B2 JP H0791463B2 JP 11158489 A JP11158489 A JP 11158489A JP 11158489 A JP11158489 A JP 11158489A JP H0791463 B2 JPH0791463 B2 JP H0791463B2
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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(例えばジメチルポリシロキ
サン)単独では僅かに3kg/cm2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リメ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手段] 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
次粒子の粒系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 (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100m2/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
ガノポリシロキサンは平均組成式 (式中、R及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
ビニルポリシロキサン、メチルビニルフェニルポリシロ
キサン3,3,3−トリフロロプロピルメチルビニルポリシ
ロキサン等のポ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、アクリル基等のアルケニル基を
含むことが好ましい。また、このオルガノポリシロキサ
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
イプのゴムであれば重合度3,000〜10,000、液状タイプ
のゴムであれば重合度300〜1,200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(Na2O・3.3SiO2)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、
その比表面積が100m2/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、ニプシル
JS、ニプシルHD、ニプシルHD−Z(いずれも日本シリカ
工業(株)製商品名)、トクシールUS−F(徳山曹達
(株)製商品名)やSipernat 50S、FK500LS(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(A)成分のオルガノポリシロキ
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、
例えばベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベン
ゾイルペーオキサイド、p−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−ブチルパー
オキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)
ヘキシン、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
ポリシロキサン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)成分のオルガノポ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≡Si−CH=CH2
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(≡Si−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、(A)成分に対して5〜1000
ppmの量とすればよい。
本発明の組成物には上記(A)〜(C)成分以外にも、
ヒュームドシリカなどの超微細シリカやけいそう土、ク
レイ、CaCO3、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ポリマーなど
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)成分オロール、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180〜250℃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体の特性のほかにす
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] 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 (CH32SiO単位からなる分子鎖両末端がジメチルビニ
ルシロキサン基で封鎖された重合度8,000のオルガノポ
リシロキサン(以下オルガノポリシロキサンAと略記す
る)60部と(CH32SiO単位99.5モル%及び(CH3)(CH
2=CH)SiO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8,000のオル
ガノポリシロキサン(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ー3部を添加し、ニーダ
ー内で均一に混練したのち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パウンド100部に
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)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10分間プレス加硫してから200℃で4時間
二次加硫して厚さ2mm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JIS K−630
1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タ屈曲疲労試
験機を用い、室温にてJIS 3号ダンベル片に5Hzで0〜10
0%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。
実施例3〜5、比較例2 実施例1と同じ量のオルガノポリシロキサン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ー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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)平均組成式 (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)非表面積が100m2/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。
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