JPH11335565A - 熱硬化性シリコ―ンゴム組成物 - Google Patents

熱硬化性シリコ―ンゴム組成物

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JPH11335565A
JPH11335565A JP11104167A JP10416799A JPH11335565A JP H11335565 A JPH11335565 A JP H11335565A JP 11104167 A JP11104167 A JP 11104167A JP 10416799 A JP10416799 A JP 10416799A JP H11335565 A JPH11335565 A JP H11335565A
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organosiloxane polymer
alkali metal
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JP11104167A
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Jr Jon Vierling Degroot
ビールリング デグルート,ジュニア ジョン
Lawrence D Fiedler
デイル フィードラー ローレンス
William James Schulz Jr
ジェームス シュルツ,ジュニア ウィリアム
Antony P Wright
ポープ ライト アントニー
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    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンオイル及び冷却液による劣化に高い
耐性を示す熱硬化性シリコーンゴム組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 (A)ケイ素に結合しているアルケニル
基を各分子内に少なくとも2個含むオルガノシロキサン
ポリマーと1〜65重量%の補強シリカ充填剤を含んで
なるオルガノシロキサンポリマー基材100重量部;
(B)加熱された場合に熱硬化性シリコーンゴム組成物
を硬化させるのに十分な量の硬化成分;並びに(C)有
効量の少なくとも1種の金属塩添加剤を含む熱硬化性シ
リコーンゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンオイル及
び冷却液による劣化、特に合成エンジンオイル及び寿命
の長いエンジン冷却液による劣化に高い耐性を示す熱硬
化性シリコーンゴム組成物である。
【0002】
【従来の技術】シリコーンゴムから形成されるガスケッ
ト及びパッキン材料は往々にして熱い炭化水素オイル、
例えばエンジンオイル及びギヤーオイルに対する耐性並
びにラジエーター冷却液に対する耐性に劣る。その結
果、そのような用途におけるガスケット材料としてのシ
リコーンゴムの長期間使用中にオイル及び冷却液の漏れ
が進行する。
【0003】合成エンジンオイルは、分解して酸となり
得るポリ−α−オレフィン及びエステルを主成分として
含む。合成エンジンオイルは、より少量の、酸化防止
剤、防錆剤、摩耗防止剤及び耐超高圧剤(anti-extreme
pressure agent ) 、摩擦調整剤、洗浄剤及び分散剤、
流動点降下剤、粘度上昇剤並びに抑泡剤のような添加剤
も含む場合がある。合成オイルのこれらの成分は、炭化
水素オイルとは別の様式でシリコーンゴムと相互作用し
てゴムの封止性に悪影響を及ぼす場合がある。
【0004】同様に、長寿命冷却液は、エチレングリコ
ール、水及び腐蝕防止剤のような常用の添加剤に加え
て、シリコーンゴムと相互作用する成分として脂肪族一
塩基酸、ヒドロカルビル二塩基酸並びに一塩基酸又はヒ
ドロカルビル二塩基酸のアルカリ金属塩、アンモニウム
塩又はアミン塩のような有機酸を含む場合がある。例え
ば米国特許第4,647,392号明細書を参照された
い。これらの酸及び塩はシリコーンゴムを攻撃して劣化
させることができる。
【0005】フルオロシリコーンゴムは、燃料、オイ
ル、化学薬品及び溶剤に対するそれらの耐性から当該技
術分野で広く知られている。しかしながら、フルオロシ
リコーンゴムは比較的高価な材料であり、エンジンオイ
ル及び冷却液との接触を伴う多くの用途において原価効
率の良いものであるとは考えられていない。従って、エ
ンジンオイル及び冷却液と接触する非フッ素化シリコー
ンゴムの性能を改良する必要がある。
【0006】米国特許第4,689,363号明細書に
は、常用のエンジンオイルに対する耐性がある室温硬化
性シリコーンゴムを得るための組成物が教示されてい
る。この組成物は、100重量部の線状分子構造を有す
るヒドロキシ末端ポリジオルガノシロキサン;1〜25
重量部の、ケイ素原子に結合している加水分解可能な基
を各分子内に少なくとも2個含むオルガノシリコーン;
並びに1〜50重量部の、25℃で2.0〜12.0の
範囲内のpKa を有する弱酸のアルカリ金属塩;を含
む。前記ポリオルガノシロキサンは25℃で25〜50
0Pa・sの範囲内、好ましくは1〜100Pa・sの
範囲内の粘度を有する。
【0007】米国特許第5,013,781号明細書に
は、常用の冷却液及び炭化水素オイルに耐性がある室温
硬化性シリコーンゴムがクレームされている。R’3
iO 1/2 単位及びSiO2 単位からなるポリオルガノシ
ロキサン又はR’3 SiO1/ 2 単位、R’2 SiO単位
及びSiO2 単位からなるポリオルガノシロキサンが1
〜50重量部の量で、100重量部のポリジオルガノシ
ロキサン、5〜300重量部の無機充填剤、0.1〜1
0重量部のアルコキシシラン接着促進剤並びにケトキシ
ムケイ素化合物架橋剤を含む組成物に含められる。Kosh
ii等は、ポリオルガノシロキサン官能基がアルコキシシ
ラン接着促進剤と相まって、室温硬化性シリコーンゴム
の炭化水素オイル及び冷却液(化学薬品)に対する耐性
を改良することを教示している。ポリオルガノシロキサ
ン中のSiO2 単位に対するR’ 3 SiO1/2 単位のモ
ル比は0.5:1〜1.5:1でなければならない。ポ
リジオルガノシロキサンは流動性ポリマーであり、25
℃で0.0001〜0.1m2 /sの範囲内の粘度を有
し、その鎖末端はケイ素に結合しているヒドロキシル基
又はケイ素に結合している加水分解可能な基を含む。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記特許明細書に開示
されている発明は、合成エンジンオイル又は長寿命冷却
液との接触を伴う用途に使用されるシリコーン組成物の
必要性に応じるものではない。さらに、それらの手法は
室温加硫性シリコーン組成物に対して有用であるが、冷
却液及びオイルに対する耐性が改良された熱硬化性シリ
コーン組成物に関するさらなる必要性に応じるものでも
ない。熱硬化性シリコーンゴムは、かなり高い応力を受
け、より高い温度及び圧力又はより過酷な化学環境に暴
露される可能性がある用途で使用される。例えば、熱硬
化性シリコーンゴムは、60〜106kg/cm2 の引
張強さを必要とする用途で通常使用されるが、室温加硫
性組成物は10〜35kg/cm2 のより低い引張強さ
でより一般的に使用される。より詳細には、熱硬化した
シリコーンゴムは、高温高圧下に置かれ圧縮永久歪又は
圧縮応力緩和のような特性が重要であるエンジン系及び
冷却系で使用される。さらに、熱硬化性シリコーンゴム
は、典型的には薄いガスケットとして使用される室温硬
化性組成物と比較した場合に、化学薬品に暴露される横
断面積が往々にしてより大きい。この余計に大きい横断
面積のために、その表面はより化学的攻撃を受けやす
い。さらに、ガスケットが温度サイクルに暴露される
と、ガスケットは加熱された場合にオイル又は冷却液中
で膨潤し冷却された場合に収縮する傾向がある。それゆ
え、熱硬化したシリコーンゴムガスケットは、その横断
面積が大きいほどガスケット全体の化学薬品への暴露が
著しく増幅される。従って、標準的な長寿命エンジン冷
却液又は標準的な炭化水素オイル及び合成モーターオイ
ルに耐性がある非フッ素化熱硬化性シリコーンゴム組成
物が必要とされている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (A)ケイ素に結合しているアルケニル基を各分子内に
少なくとも2個含むオルガノシロキサンポリマーと1〜
65重量%の補強シリカ充填剤の混合物を含んでなるオ
ルガノシロキサンポリマー基材100重量部; (B)加熱された場合に熱硬化性シリコーンゴム組成物
を硬化させるのに十分な量の硬化成分;並びに (C)有効量の、一塩基性アルカリ金属リン酸塩;アル
カリ金属シュウ酸塩;アルカリ金属酒石酸塩;アルカリ
金属四ホウ酸塩;アルカリ金属フタル酸塩;アルカリ金
属クエン酸塩;金属がナトリウム、カリウム、カルシウ
ム及びマグネシウムからなる群から選ばれる二塩基性金
属リン酸塩;金属がナトリウム、カリウム、カルシウム
及びマグネシウムからなる群から選ばれる金属酢酸塩;
金属がナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム及び亜鉛からなる群から選ばれる金属
硫酸塩;並びに金属がナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム及び亜鉛からなる群か
ら選ばれる金属炭酸塩からなる群から選ばれる少なくと
も1種の金属塩添加剤;を含む熱硬化性シリコーンゴム
組成物である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の組成物は、従来のシリコ
ーン組成物よりも優れた圧縮永久歪及び圧縮応力緩和を
提供する。成分A、すなわちオルガノシロキサンポリマ
ー基材は、オルガノシロキサンポリマーと補強シリカ充
填剤の混合物を含む。このオルガノシロキサンポリマー
は平均式:Ra SiO(4-a)/2 により表される。この式
において、Rは置換又は非置換の一価炭化水素基から選
ばれるものであって、メチル、エチル及びプロピルのよ
うなアルキル基;ビニル、アリル、ブテニル及びヘキセ
ニルのようなアルケニル基;フェニルのようなアリール
基;並びに2−フェニルエチルのようなアラルキル基に
より例示される。下付き文字aは1.95〜2.05の
値である。
【0011】このオルガノシロキサンポリマーは、ケイ
素に結合しているアルケニル基を各分子内に少なくとも
2個有する。前記アルケニル基は、鎖側部、末端位置又
はこれらの両方の位置で結合している。このポリマーの
分子構造について、重合度(dp)は概して200〜2
0,000、好ましくは1000〜20,000の範囲
内にある。このdp範囲は、流動可能な粘稠液体である
ポリマー及び剛いガム状コンシステンシーを有するポリ
マーを包含する。前記オルガノシロキサンポリマーは、
ホモポリマー、コポリマー又はそのようなポリマーの混
合物であることができる。前記ポリマーを構成するシロ
キシ単位は、ジメチルシロキシ、ビニルメチルシロキシ
及びメチルフェニルシロキシにより例示される。前記ポ
リマー中の分子末端基はトリメチルシロキシ基又はビニ
ルジメチルシロキシ基である。代表的なオルガノシロキ
サンポリマーは、ビニルジメチルシロキシ末端ブロック
トジメチルシロキサン−ビニルメチルシロキサンコポリ
マー、ビニルジメチルシロキシ末端ブロックトポリジメ
チルシロキサン、ビニルメチルハイドロジェンシロキシ
末端ブロックトジメチルシロキサン−ビニルメチルシロ
キサンコポリマー及びビニルジメチルシロキシ末端ブロ
ックトジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン
−ビニルメチルシロキサンコポリマーである。好ましい
ポリマーは、0.142モル%のビニルメチルシロキサ
ン単位を含み、ASTM D926 によると1.38〜1.62
(55〜65ミル)の可塑度を示すビニルジメチルシロ
キシ末端ポリジメチルシロキサンガムである。
【0012】前記基材は補強シリカ充填剤も含み、生成
物である熱硬化したシリコーンゴム組成物に向上した機
械的特性を与える。この充填剤は、オルガノシロキサン
を強化することが周知のいかなるシリカ充填剤であって
もよいが、少なくとも50m 2 /g、好ましくは150
〜400m2 /gの比表面積を有する粒状のヒュームド
型又は沈降型のシリカ並びにシリカエーロゲルから選ば
れることが好ましい。前記充填剤は典型的には前記オル
ガノシロキサンポリマー基材の1〜65重量%、好まし
くは10〜65重量%のレベルで加えられる。
【0013】当該技術分野で通常行われているように補
強シリカ充填剤を処理してその表面を疎水性にすること
が好ましい。この処理は、補強シリカ充填剤を、シラノ
ール基又はシラノール基の加水分解可能な前駆体を含む
液体有機ケイ素化合物と反応させることにより達成され
る。充填剤処理剤として有用なものは当該技術分野で耐
クレープ剤(anti-creping agent)又は可塑剤とも呼ば
れており、そのようなものには、α,ω−シランジオー
ル、ヘキサオルガノジシロキサン、シクロジメチルシロ
キサン及びヘキサオルガノジシラザンを包含する低分子
量のヒドロキシ又はアルコキシ末端ポリジオルガノシロ
キサンが含まれる。
【0014】オルガノシロキサンポリマー及び補強シリ
カ充填剤に加えて、前記オルガノシロキサンポリマー基
材は、他の添加剤、例えば熱安定剤、耐構造化剤 (anti
structure agent) 、顔料、並びに増量充填剤又は準補
強充填剤(semi-reinforcingfiller )を含んでもよ
い。添加剤の例には、珪藻土、石英粉末、酸化亜鉛、炭
酸カルシウム、チタニア及び酸化マグネシウムが含まれ
る。そのような追加の添加剤の割合は、最終的なエラス
トマーに望まれる物理的特性及び他の特性に依存する。
概して、追加の充填剤は、オルガノシロキサンポリマー
の10〜150重量部の割合で存在する。
【0015】硬化成分(B)は、シリコーンゴム技術分
野で周知の硬化系のいずれかから選ばれる。例えば、本
発明の硬化性シリコーンゴム組成物は、電子ビーム、紫
外線、電磁波又は熱への暴露により硬化してエラストマ
ー状態になる。熱が用いられる場合には、有機過酸化物
硬化剤を使用することができる。適切な硬化剤の例に
は、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペル
オキシ)ヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルペルオキ
シ)−p−ジイソプロピルベンゼン、1,1−ビス(t
−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロ
ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチ
ルペルオキシ)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルペルオキ
シド、過酸化ベンゾイル、過酸化p−クロロベンゾイ
ル、過酸化ジクミル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸
tert−ブチル、過酸化モノクロロベンゾイル、過酸化
2,4−ジクロロベンゾイル、及び過酸化tert−ブチル
クミルが含まれる。好ましい有機過酸化物硬化剤は2,
5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)
ヘキサンである。
【0016】本発明において使用できる別の熱硬化可能
な系は、白金族金属含有触媒の存在下でオルガノハイド
ロジェンシロキサン架橋剤によりオルガノシロキサンを
架橋させることによって硬化性シリコーンゴム組成物が
硬化する系である。そのような架橋剤は通常ケイ素に結
合している水素原子を分子当たり平均少なくとも2個含
むとともに、ケイ素に結合している水素原子をケイ素原
子当たり1個以下含む。ケイ素原子の残りの原子価は二
価酸素原子により満たされているか又は1〜7個の炭素
原子を含む一価炭化水素基により満たされている。許容
可能な一価炭化水素基は、例えばメチル、エチル、プロ
ピル、tert−ブチル及びヘキシルのようなアルキル;シ
クロヘキシルのようなシクロアルキル;フェニル又はト
リルのようなアリールである。白金族金属含有触媒は、
ケイ素に結合している水素原子とケイ素に結合している
ビニル基との反応を触媒することが知られている任意の
触媒である。ここで、白金族金属とは、ルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金
を意味する。
【0017】成分(C)は、有効量の、一塩基性アルカ
リ金属リン酸塩;アルカリ金属シュウ酸塩;アルカリ金
属酒石酸塩;アルカリ金属四ホウ酸塩;アルカリ金属フ
タル酸塩;アルカリ金属クエン酸塩;金属がナトリウ
ム、カリウム、カルシウム及びマグネシウムからなる群
から選ばれる二塩基性金属リン酸塩からなる群から選ば
れる少なくとも1種の金属塩添加剤である。成分(C)
としては、金属がナトリウム、カリウム、カルシウム及
びマグネシウムからなる群から選ばれる金属酢酸塩も包
含される。さらに、金属がナトリウム、カリウム、カル
シウム、マグネシウム、アルミニウム及び亜鉛からなる
群から選ばれる金属硫酸塩も包含される。また、金属が
ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ア
ルミニウム及び亜鉛からなる群から選ばれる金属炭酸塩
も包含される。
【0018】特定の理論に束縛されるわけではないが、
本発明において冷却液及び合成オイルに対する耐性を付
与する前記金属塩添加剤は水性緩衝系中に存在する塩と
同様に作用すると考えられる。水性緩衝系は化学分野で
良く知られており、稀釈された場合又は種々の量の酸又
は塩基が加えられた場合のpHの変化を阻止するそれら
の能力により特徴付けられる。そのような緩衝系がどの
ように作用するかを述べた文献として、Peters, Hayes
及びHieftje, "Aqueous Acid-Base Reactions," Chemic
al Separation and Measurements, W. B. Saunders Com
pany (1974), pp. 100-112がある。シリコーンゴムは、
系のpHが中性又はほぼ中性である化学環境中でより安
定である。本発明において、3〜8の範囲内にpHを保
つために慣用的な緩衝液に使用される金属塩が有用であ
る。
【0019】水溶性金属塩添加剤に対して3〜8の間の
pKaが有用である。溶解度に限界がある添加剤に対し
て、塩は、稀釈酸性水溶液のpHを3未満のpHから3
〜8の間のpHに増加させることができるか、又は8よ
りも高いpHを3〜8の間のpHに減少させることがで
きるものであるべきである。
【0020】金属塩添加剤の有効量とは、圧縮応力緩和
(CSR)試験において長寿命冷却液に6週間暴露した
場合に35%を超えるシール力を保持するか又は合成モ
ーターオイル中での6週間の暴露後に10%を超えるシ
ール力を保持するとともに40%以下の圧縮永久歪を示
す熱硬化性シリコーンゴム組成物を与える量を意味す
る。圧縮応力緩和法は下記実施例においてより詳細に説
明する。典型的な添加剤の量は、100重量部のオルガ
ノシロキサンポリマー基材に対して0.5〜20重量部
の範囲内の量である。
【0021】長寿命冷却液に対する耐性が望ましい場合
には、前記金属塩添加剤は好ましくは、リン酸塩、シュ
ウ酸塩、酒石酸塩、四ホウ酸塩、フタル酸塩、クエン酸
塩、酢酸塩、硫酸塩及び炭酸塩からなる群から選ばれる
アルカリ金属一塩基酸塩であることが好ましい。この塩
は通常ナトリウム又はカリウム塩であるが、これらの塩
に限定されるわけではない。この目的に適する塩はリン
酸一ナトリウムである。リン酸一ナトリウムNaH2
4 が使用される場合には、その量は典型的にはオルガ
ノシロキサン基材100重量部当たり0.5〜7.5重
量部である。オルガノシロキサン基材100重量部当た
り0.5重量部未満の量は前記冷却液に対し望まれるも
のよりも劣る耐性が与えられる場合がある。意外にも、
オルガノシロキサン基材100重量部当たり7.5重量
部を超える量でもこの効果は低下する。
【0022】合成モーターオイルに対する耐性が望まし
い場合には、前記金属塩添加剤は、金属がナトリウム、
カリウム、カルシウム及びマグネシウムからなる群から
選ばれる二塩基性金属リン酸塩;二塩基性アルカリ金属
シュウ酸塩;二塩基性アルカリ金属酒石酸塩;二塩基性
アルカリ金属四ホウ酸塩;二塩基性アルカリ金属フタル
酸塩;二塩基性アルカリ金属クエン酸塩;金属がナトリ
ウム、カリウム、カルシウム及びマグネシウムからなる
群から選ばれる金属酢酸塩;金属がナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム及び亜鉛
からなる群から選ばれる金属硫酸塩;並びに金属がナト
リウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミ
ニウム及び亜鉛からなる群から選ばれる金属炭酸塩から
なる群から選ばれる。好ましい塩はリン酸二ナトリウム
Na2 HPO4 である。リン酸二ナトリウムの好ましい
量はオルガノシロキサン基材100重量部当たり0.5
〜20重量部である。オルガノシロキサン基材100重
量部当たり0.5重量部未満のリン酸二ナトリウムの濃
度はモーターオイルに対して望ましい耐性を与えない。
オルガノシロキサン基材100重量部当たり20重量部
を超える濃度では、熱硬化性シリコーンゴム生成物が硬
化した場合の物理的特性は望ましくないものとなる。
【0023】金属塩添加剤の組み合わせを用いて前記冷
却液及びオイルの両方に対する耐性を与えることができ
る。金属塩添加剤の組み合わせが使用される場合には、
金属塩添加剤の合計量はオルガノシロキサンポリマー基
材100重量部当たり20重量部を超えない。上記のよ
うに、熱硬化性シリコーンゴム組成物の物理的特性は2
0重量部のこの上限を超える場合に望ましくないものと
なる。
【0024】本発明の組成物は任意の慣用的な手法によ
り調製される。前記オルガノシロキサンポリマー基材及
び添加剤(C)は、均質な基材を得るのに十分な加熱及
び剪断を用いて他の任意の添加剤又は増量充填剤と容易
に混合される。好ましい方法において、オルガノシロキ
サンポリマーと補強充填剤とを混合することにより高コ
ンシステンシーのオルガノシロキサンポリマー基材をま
ず調製し、次にそれを任意の増量充填剤又は他の添加剤
と混合する。次に、二本ロール機のような任意の混合装
置を使用して前記基材に金属塩添加剤を均質混合する。
加えられるべき増量充填剤の量は、通常、オルガノシロ
キサンポリマー100重量部当たり増量充填剤が1〜1
00重量部となるような量である。適切な増量充填剤は
粉砕又は微粉砕された石英、珪藻土、炭酸カルシウム、
炭酸亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化
チタン、粉末マイカ、カーボンブラック、グラファイ
ト、及びガラス繊維又はガラス微小球である。
【0025】
【実施例】材料: 試験用試料組成物として以下の材料を使用した:オイル
1は、 Mobil Oil Corporation[ヴァージニア州フェア
ファクス(Fairfax )所在]製の MOBIL(商標)1 Adva
nced Formula, 5W-30 合成モーターオイル(API Servic
e SJ/CF )である。このオイルは、ポリ−α−オレフィ
ンとエステルと添加剤から調製されたものである。オイ
ル2は、 Mobil Oil Corporation(ヴァージニア州フェ
アファクス所在)製の MOBIL(商標)5W-30 High Perfo
rmance(API Service SJ)である。冷却液1は、Texaco
Lubricants Company [テキサス州ヒューストン(Hous
ton )所在]製のHavoline DEX-COOL (商標)長寿命不
凍液/冷却液(Code 7995)である。これは、容積比5
0/50で脱イオン水と混合された有機酸腐蝕防止剤で
あるカルボキシレートを含む単相エチレングリコールエ
ンジン冷却液である。 試験方法:二本ロール機で全てのシリコーンゴム試料を
配合した。標準試験スラブをASTM法に従って171℃で
10分間成形した。次に、以下の標準試験を実施し、試
験材料を評価した:デュロメーターショアーA−2(AS
TM D 2240 );引張強さ、伸び及びモジュラス(ASTM D
412);並びに177℃で22時間の圧縮永久歪(ASTM
D395B)。
【0026】ガスケット性能の指標として、ここで熱オ
イル圧縮永久歪試験を用いた。平方断面Oリング(外径
25mm、内径17mm、厚さ4mm)を171℃で1
5分間圧縮成形した。次に、これらのOリングを中央孔
を有する2枚の平行なスチール板の間に配置し、シム又
はコーナーボルトを用いて20%圧縮し、150℃のモ
ーターオイル中に浸漬した。2週間おきに、これらのO
リングを挟んでいる固定具を室温に放冷し、オイルを取
り除き、分解し、1日間安定にさせた後に高さの減少に
ついて測定した。その後、このデータから圧縮永久歪を
計算した。同一の試験片を使用して試験を再開する前
に、各検査期間でオイルを交換した。試験は、数週間か
又は100%圧縮永久歪が生じるまで続けた。下記表2
に全ての結果を観察された圧縮永久歪の百分率として報
告する。
【0027】ガスケット性能を試験するために圧縮応力
緩和(CSR)試験も用いた。この方法はASTM D6147
[Rubber, Vulcanized Determination of Forcr Decay
(Stress Relaxation) in Compression]により詳細に記
載されている。171℃で10分間成形されたスラブか
ら切り出された外径19mm及び内径12.5mmのO
リングを使用して試験を実施した。厚さ2mmのOリン
グを用いてオイル試験を行い、厚さ3mmのOリングを
用いて冷却液試験を行った。リングをJamak (商標)C
SR試験用固定具内に配置し、25%圧縮し、次に組み
立てから1時間30分後の初期シール力を測定した。次
に、試験用固定具を容器内に入れ、試験液で覆った。そ
の後、オイル試験のために、その容器を150℃のオー
ブン内に入れた。冷却液試験のために、前記固定具を圧
力容器内に入れて試験温度125℃での水の蒸発を妨げ
た。1日後及び3日後にシール力の測定を行い、次に残
りの試験全てを週単位で行った。シール力を経時的に測
定するShawbury-Wallace(商標)Testing Tower を使用
してシール力を測定する前に、固定具を熱い試験用液体
から取り出し室温に放冷(2時間)した。1週間ごとに
オイルを交換したが、同じ冷却液混合物をその試験中に
使用した。その後、シール力測定値からシール力の残率
(百分率)を決定した。
【0028】CSRオイル試験に対し、Mobil (商標)
1 Advanced Formula合成オイルを使用した。Mobil (商
標)1 及びMobil (商標)HP 5W-30オイルの両方を熱オ
イル圧縮永久歪試験に使用した。
【0029】実施例で使用した基材(基材1)はドウミ
キサーにより調製したものである。この基材は以下の材
料を含む:0.1モル%のビニルジメチル末端ブロック
トポリビニルメチルシロキサンを含むポリビニルメチル
ジメチルシロキサンガムコポリマー65〜70重量%;
ヒドロキシル末端ブロックトポリフェニルメチルシロキ
サン加工助剤4〜6重量%;ポリビニルメチルシロキサ
ン加工助剤0.5〜1.5重量%;表面積200m2
gのヒュームドシリカ20〜35重量%;及び微量のア
ンモニア。これらの成分を高温で数時間混合及び加熱
し、保存安定性のあるシリコーンゴム基材を調製した。
【0030】次に、試験にかける材料を標準的な実験室
用二本ロール機を使用して配合した。以下の成分を使用
した:(基材1)基材;(充填剤)5マイクロメートル
Min-U-Sil (商標)[ウェストヴァージニア州バークレ
イスプリングス(Berkley Springs )所在のU.S. Silic
a ];(顔料)黒色顔料(50%カーボンブラック/5
0%ポリビニルメチルシロキサンガム);(硬化剤1)
2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキ
シ)ヘキサン(不活性キャリヤー中45%で混合);
(添加剤1)リン酸一ナトリウム及び(添加剤2)リン
酸二ナトリウム。用いた量を表1に示し、試験結果を表
2に報告する。試験結果から、硬化性試料が2.56重
量部のリン酸一ナトリウムを含む場合に、CSR試験に
おいて冷却液中でシール力の74%が残ることが示され
た。これは、リン酸一ナトリウムを含まない試料に対し
てシール力保留性が著しく改良されたことを示すもので
ある。意外にも、8.11部のリン酸一ナトリウムを使
用した場合には、リン酸一ナトリウムを含まない試料と
比較した場合にCSR試験結果において顕著な違いはな
かった。
【0031】これらの結果は、リン酸二ナトリウムを含
む試料が、リン酸二ナトリウムを含まない試料と比較し
た場合に、より低い熱オイル圧縮永久歪の値を示すとと
もにCSR試験においてより高いシール力残率(百分
率)を示すことを示唆するものでもある。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 3/36 C08K 3/36 3/38 3/38 5/098 5/098 5/14 5/14 C08L 83/05 C08L 83/05 83/06 83/06 (72)発明者 ローレンス デイル フィードラー アメリカ合衆国,ミシガン 48640,ミッ ドランド,タンウッド ドライブ 1108 (72)発明者 ウィリアム ジェームス シュルツ,ジュ ニア アメリカ合衆国,ミシガン 48642,ミッ ドランド,オールド パイン トレイル 3841 (72)発明者 アントニー ポープ ライト アメリカ合衆国,ミシガン 48652,ロー デス,ジェファーソン ロード 7300

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ケイ素に結合しているアルケニル
    基を各分子内に少なくとも2個含むオルガノシロキサン
    ポリマーと1〜65重量%の補強シリカ充填剤を含んで
    なるオルガノシロキサンポリマー基材100重量部; (B)加熱された場合に熱硬化性シリコーンゴム組成物
    を硬化させるのに十分な量の硬化成分;並びに (C)有効量の、アルカリ金属クエン酸塩、アルカリ金
    属シュウ酸塩、一塩基性アルカリ金属リン酸塩、アルカ
    リ金属フタル酸塩、アルカリ金属酒石酸塩、アルカリ金
    属四ホウ酸塩、金属がナトリウム、カリウム、カルシウ
    ム及びマグネシウムからなる群から選ばれる二塩基性金
    属リン酸塩、金属がナトリウム、カリウム、カルシウム
    及びマグネシウムからなる群から選ばれる金属酢酸塩、
    金属がナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
    ム、アルミニウム及び亜鉛からなる群から選ばれる金属
    硫酸塩、並びに金属がナトリウム、カリウム、カルシウ
    ム、マグネシウム、アルミニウム及び亜鉛からなる群か
    ら選ばれる金属炭酸塩からなる群から選ばれる少なくと
    も1種の金属塩添加剤;を含む熱硬化性シリコーンゴム
    組成物。
  2. 【請求項2】 前記オルガノシロキサンポリマーが平均
    式:Ra SiO(4-a )/2 (式中、Rは置換又は非置換の
    一価炭化水素基から選ばれ、aは1.95〜2.05の
    値である)を有する請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記オルガノシロキサンポリマー基材
    が、オルガノシロキサンポリマー100重量部当たり1
    〜100重量部の増量充填剤をさらに含む請求項2記載
    の組成物。
  4. 【請求項4】 成分(B)がオルガノハイドロジェンシ
    ロキサン架橋剤をさらに含む請求項3記載の組成物。
  5. 【請求項5】 成分(B)が白金族金属含有触媒をさら
    に含む請求項4記載の組成物。
  6. 【請求項6】 成分(C)が、オルガノシロキサンポリ
    マー基材100重量部当たり0.5〜20重量部の金属
    塩添加剤を含む請求項1記載の組成物。
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