JP2853060B2 - 耐熱性ゴム組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
/またはカルボン酸エステル基を有するゴムとシリコー
ンゴムとの複合材ゴム組成物に関する。
低く補強性のフィラー、例えばカーボンブラックあるい
は白色充填剤が必要とされる。
リカ充填剤が必須とされる。シリカの多くは表面のシラ
ノール基により親水性になっており、吸着水も多く、ゴ
ムとの親和性が劣り、またゴムへの分散が困難であるこ
と、またシリカ表面のシラノール基は加硫を遅らせるな
どの問題がある。
リカの親和性を改良する方法としてシラン化合物で処理
したシリカの使用または配合中にシラン化合物を添加す
る方法が用いられている。
い官能基を有するシラン化合物かまたは加硫中にゴムと
反応する官能基を有するシラン化合物を添加して用いら
れる。例えば、硫黄加硫系では、メルカプト基含有シラ
ン化合物、アミノ基含有シラン化合物が用いられ、過酸
化物加硫系ではビニル基含有シラン化合物、メタクリロ
キシ基含有シラン化合物が用いられエポキシ基を架橋点
とするゴムにはエポキシ基含有シラン化合物が主として
用いられている。
に高い反応性を有する場合は加硫以前に反応を起こし、
使用上問題となることがある。
するゴムの場合、シリカの相溶性を改良するためには化
学的構造が近いメタクリロキシ基含有シラン化合物、エ
ポキシ基含有シラン化合物が使用されているが耐熱性向
上という面では不十分である。
ルボン酸エステルとの反応性が高く、強度改良のため有
効と考えられるが、実際、シリカ配合ゴム中にアミノ基
含有シラン化合物を添加すると混練中にアミノ基含有シ
ラン化合物の加水分解反応がおこり、さらにゴムと該加
水分解反応生成物とが架橋反応しゴムとして使用できな
い状態となる。
で、カルボン酸基および/またはカルボン酸エステル基
を有するゴムとシリコーンゴムとの複合体に特定のシリ
カを配合することにより耐熱性の著しく優れたゴム組成
物を得ることを目的とする。
酸エステル基を有するゴム(以下アクリル系ゴムと称
す)とシリコーンゴムとの混合物100重量部に対し
(B)アミノ基含有オルガノシラン化合物で予め処理さ
れたシリカ5〜200重量部を含むことを特徴とするゴム
組成物を提供するものである。
との混合物は、アクリル系ゴム97〜30重量%、シリコー
ンゴム3〜70重量%(アクリル系ゴムとシリコーンゴム
の合計を100重量%とした)の混合物である。
を防止し、加工性を良くするためには、シリコーンゴム
が、アクリル系ゴム中で、平均粒径20μm以下好ましく
は10μm以下さらに好ましくは5μm以下の網状高分子
となっているものが良い。
ーンゴムの30重量%以上、好ましくは50重量%以上であ
る。
コーンゴムとの混合材はシリコーンゴムエマルジョンに
後述のアクリル系ゴムに用いられるラジカル重合性モノ
マーのグラフト重合することにより得られ、またアクリ
ル系ゴムとシリコーンゴムとを混合する際、シリコーン
ゴムに剪断変形を与えながら、シリコーンゴムを架橋硬
化することにより得られる。
の方法が使用でき、例えば、パーオキサイド架橋、付加
反応架橋、縮合反応架橋などが例示される。
がら、反応混合する場合に用いられるアクリル系ゴムと
しては、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、エチレ
ン・酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体、カルボ
キシ化ニトリルゴム、ブタジエン−アクリロニトリル−
(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ブタジエン−
(メタ)アクリル酸エステル共重合体、カルボキシ化ス
チレン−ブタジエン共重合体またはこれらの水素化物な
どが挙げられる。
ム、エチレン・酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合
体が好ましく、中でもアクリルゴムが耐熱性、耐油性の
面で好ましい。
ルの重合体、または該アルキルエステルを主成分とし、
これに後述の架橋基を有する成分を共重合した共重合体
を挙げることができる。
しては、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル
酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アク
リル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエ
チルなどの1種または2種以上を挙げることができる。
スチレン、1,3−ブタジエン、イソプレン、イソブチレ
ン、クロロプレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニ
ル、アクリル酸などの単量体の1種または2種以上を40
重量%以下程度併用することも可能である。
クロルアセテート、アリルクロルアセテート、2−クロ
ロエチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル、
グリシジルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、5−エチリデ
ン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ビニル
アクリレート、アリルメタアクリレート、シジクロペン
テニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル
アクリレート、P−ビニルフェニル(ジメチル)ビニル
シラン、3−メタクリロキシプロピルジメチルビニルシ
ランなどを挙げることができる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの15重量%以下、
好ましくは10重量%以下、更に好ましくは0.01〜5重量
%程度の範囲で使用される。
そのムーニー粘度(ML1+4、100℃)が10〜200好まし
くは20〜150更に好ましくは30〜100の範囲のものが好適
であり、このような粘度のものを用いることにより安定
した品質および特性を有するゴム組成物を得ることがで
きる。ムーニー粘度が上記範囲外にあると混練り作業
性、分散性が悪くなり機械的強度、耐熱性などの品質特
性を維持することは困難となる。
のものは全て使用でき、例えば乾式シリカ、湿式シリカ
が好適に使用される。これらは未処理あるいは予めアミ
ノ基含有オルガノシラン以外の化合物で処理されていて
もよい。アミノ基含有オルガノシラン化合物としては具
体的には (1)式で表わされるものが用いられ例えば次のものが
挙げられる。
上の活性アミノ基を有するものとしては、例えば次のも
のがある。
重量部に対し0.1〜30重量部好ましくは0.5〜20重量部更
に好ましくは1.0〜15重量部の範囲とするのがよい。0.1
重量部未満の場合には所望の耐熱が発現せず、一方30重
量部を越えると機械的強度の低下を来たす。
理は、それ自体公知の手段で行なうことができる。
リカ系充填剤とシラン化合物とを連続的に進行する並流
法で直立の管状炉からなる処理室中で反応させる方法、
あるいは、特公昭60−6379号公報に見られる、比較的低
温でシリカ系充填剤とシラン化合物を接触させ、次にこ
れを高温処理し、更に不活性ガスで乾燥処理する方法な
どが挙げられる。
たはカルボン酸エステル基含有ゴム(A)100重量部に
対しアミノ基含有オルガノシラン化合物で予め処理され
たシリカ(B)5〜200重量部好ましくは8〜150重量部
更に好ましくは10〜100重量部の割合で配合する。
も、またあまり多い場合にも所望の強度が得られず実用
的でない。
が、これ以外にNR、IR、SBR、BR、EP(D)M、ECOを10
重量%以下、含まれるものであってもよい。
ームドシリカ、湿式シリカまた表面処理または未処理の
ケイ酸カルシウム、石英微粉末、ケイソウ土、カーボン
ブラック、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸
カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウ
ム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アスベスト、ガラ
ス繊維、有機補強剤、有機充填剤の配合物を添加するこ
とができる。
ミド、可塑剤としては例えばフタル酸誘導体、アジピン
酸誘導体、セバシン酸誘導体、マレイン酸誘導体、トリ
メリット酸誘導体、リン酸誘導体、グリコール誘導体、
軟化剤としては、例えば潤滑油、プロセスオイル、植物
油、サブ、老化防止剤としては、例えばジフェニルアミ
ン類、フェニレンジアミン類、フォスフェート類、キノ
リン類、クレゾール類、フェノール類、ジチオカルバメ
ート金属塩類その他着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐
油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑
剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などを任意に配
合できる。
サーなどの通常の混練り機によって架橋剤を添加した
後、成形、加硫を行なう。
ネルギーを加えることにより行なわれる。
される硫黄もしくはその誘導体または有機過酸化物、ア
ルキルフェノール樹脂、更にアンモニウムベンゾエート
などのいずれでも良く、さらにはゴム(A)に含有され
る架橋基との反応性を有する官能基を2個以上有する多
官能性架橋剤が使用できる。
ば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−ジクロルベ
ンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
P−クロルベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソブ
チロニトリルなどであり、好ましくは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である。
有する官能基を2個以上有する多官能性架橋剤として
は、好ましくはアミノ基、イソシアネート基、マレイミ
ド基、エポキシ基、ヒドロキシル基、メルカプト基およ
びカルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1
種の官能基を2個以上有する多官能性架橋剤であり、ジ
アミン類、ポリアミン類、ジイソニアネート類、ジチオ
ール類、ポリイソシアネート類、マレイミド類、ジエポ
キシド類、ジオール類、ポリオール類、ビスフェノール
類、ジカルボン酸類などの化合物を挙げることができ
る。
ェニレンジマレイミド、ヘキサメチレンジアミン、2,2
−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−
ビス(4′−ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロプロパ
ン、トリアジントリチオールなどが挙げられる。
トマーを使用した場合には、ポリアミンカーバメイト
類、有機カルボン酸アンモニウム塩、ジチオカルバミン
酸塩類もしくは有機カルボン酸アルカリ金属塩を使用す
ることもできる。
マーを使用した場合には、ポリアミンカーバメイト類、
有機カルボン酸アンモニウム塩もしくは有機カルボン酸
アルカリ金属塩、トリアジン化合物を使用することもで
きる。
100重量部に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜
3重量部であり、前記有機過酸化物の場合、その添加量
は、ゴム組成物100重量部に対して、0.01〜10重量部、
好ましくは0.1〜5重量部であり、さらに多官能性架橋
剤の場合、本発明のゴム組成物100重量部に対して、0.0
1〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。
低く、機械的強度、耐油性、耐クリープ性が不十分とな
り、一方多すぎるとゴム成分の架橋密度が高くなりす
ぎ、得られる架橋可能なゴム組成物の加硫物の伸びが低
下する。
ノマーなどを架橋助剤として使用することもできる。
る。即ち、エチレングリコールジメタクリレート、1,3
−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオ
ールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、2,2′−ビス(4−メタク
リロイルジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロー
ルプロパントリメタアクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート、ジビニルベンゼン、N,N′−メチレンビスア
クリルアミド、P−キノンジオキシム、P,P′−ジベン
ゾイルキノンジオキシム、トリアジンジチオール、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ビ
スマレイミドなどである。
200℃で数分間〜3時間、20〜200Kg/cm2の加圧下で一次
加硫を行ない、さらに必要に応じて80〜200℃で1〜48
時間、二次加硫して、ゴム製品とする。このようにして
架橋(加硫)したゴム弾性体は、優れた機械的強度を示
し、耐熱性に優れた特徴を有しており、一般工業、化学
分野への利用が可能である。
表に示した条件で評価した。
0重量部に対しシラン化合物:東芝シリコーン(株)製T
SL8331(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)5重
量部を用いて特公昭41−17049号公報に見られる方法に
より処理シリカを得た。
(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリ
メトキシシラン)5重量部を用いたほかは参考例1と同
様にして処理シリカを得た。
リカ アエロジルR972を用いたほかは参考例1と同様に
して処理シリカを得た。
(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)5重量
部、シリカとして日本シリカ(株)製ニップシールVN3
100重量部を用い参考例1と同様の方法により処理シリ
カを得た。
(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)10重
量部を用いた以外参考例1と同様の方法により処理シリ
カを得た。
(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)15
重量部を用いた以外は参考例3と同様の方法により処理
シリカを得た。
物を次の手順で作成した。
ル基で、残余がメチル基であり、かつ平均重合度が6.00
0の直鎖状ポリメチルビニルシロキサン100重量部に、表
面をポリジメチルシロキサンで処理して疎水化した微粉
末シリカ35重量部をニーダーで均一になるまで配合して
シリコーンゴム組成物(イ−1)を得た。
1)、シリコーンゴムとして組成物(イ−1)を用い、
またシリコーンゴムを剪断変形化架橋硬化するための架
橋剤としてのポリオルガノハイドロジェンシロキサンと
して末端がトリメチルシリル基で封鎖され、20個のメチ
ルハイドロジェンシロキサン単位からなる直鎖状ポリメ
チルハイドロジェンシロキサンを用いた。下記配合処方
でアクリルゴム、シリコーンゴム組成物(イ−1)およ
びポリメチルハイドロジェンシロキサンを、順次、ゴム
ミキサー(60〜80℃に加熱し、60rpmに設定)内に投
入、混練りし、均一状態になった時点で、塩化白金酸1
重量%を含むイソプロパノール溶液を加えて更に混練り
し、再び均一状態になったのち、排出した。排出時のゴ
ム混合物Aの温度は150〜200℃であった。
に加熱し、60rpmに設定)内に投入し、第1表に示す通
り(B)成分のシリカとして参考例1のシリカおよび、
加工助剤等架橋剤以外の成分を加えて混練りし、均一状
態になった後、排出した。排出時のゴム温度は120〜200
℃であった。
示した加硫剤等を加えて混練りしたものについてプレス
加硫(100〜160Kg/cm2170℃で20分プレス加硫)し更に1
75℃で4時間ギヤーオーブンにて2次加硫して物性の評
価に供した。結果を第2表に示す。
で、残余がメチル基であり、かつ平均重合度が6.000の
直鎖状ポリメチルビニルシロキサン100重量部に、表面
をポリシロキサンで処理して疎水化した微粉末シリカ30
重量部をニーダーで均一になるまで配合してシリコーン
ゴム組成物(イ−2)を得た。
4、シリコーンゴムとして前記により調製した組成物
(イ−2)を用い、またポリオルガノハイドロジェンシ
ロキサンとして実施例1で用いたものと同一のものを用
いた。
(イ−2)およびポリメチルハイドロジェンシロキサン
を、順次、ゴムミキサー(60〜80℃に加熱し、60rpmに
設定)内に投入、混練りし、均一状態になった時点で、
塩化白金酸1重量%を含むイソプロパノール溶液を加え
て更に混練りし、再び均一状態になった後、排出した。
排出時のシリコーンゴム混合物Bの温度は150〜200℃で
あった。
加熱し、60rpmに設定)内に投入し、第1表に示す通り
(B)成分のシリカとして参考例2のシリカおよび、加
工助剤等架橋剤以外の成分を加えて混練りし、均一状態
になった後、排出した。排出時のゴム温度は120〜200℃
であった。
示した加硫助剤を加えて混練りしたものについてプレス
加硫(100〜160Kg/cm2170℃で20分プレス加硫)し、更
に175℃で4時間ギヤーオープンにて2次加硫して物性
の評価に供した。結果を第2表に示す。
アクリル系ゴムとしてデュポン(株)製VAMAC−Gを用
い、実施例2と同様にしてゴム混合物Cを得た。
熱し、60rpmに設定)内に投入し、第1表に示す通り
(B)成分のシリカとして参考例3のシリカおよび、加
工助剤等架橋剤以外の成分を加えて混練りし、均一状態
になった後、排出した。
示した加硫剤等を加えて混練りしたものについてプレス
加硫(100〜160Kg/cm2170℃で20分プレス加硫)し、更
に175℃で4時間ギヤーオープンにて2次加硫して物性
の評価に供した。
0重量部配合した以外は実施例2と同様の方法でゴム組
成物を得た。さらに実施例2と同様の方法でゴムの評価
を行ない、結果を第2表に示した。
ゴムの評価を行ない結果を第2表に示す。
ゴムの評価を行ない結果を第2表に示す。
ゴムの評価を行ない結果を第2表に示す。
ゴムの評価を行ない結果を第2表に示す。
通りシリカとして日本シリカ(株)製湿式シリカニップ
シールVN3、アミノ基含有シラン化合物として東芝シリ
コーン(株)製TSL 8331(3−アミノプロピルトリエト
キシシラン)および加工助剤等架橋剤以外の成分を加え
て実施例1と同様の工程によりゴム組成物を作成しよう
と試みたが粉末化し、まとまらず評価に供することがで
きなかった。
などの輸送機器、食品、電機、電子、OA、建材などの一
般工業用品に用いられるゴム部品例えば各種パッキン
グ、O−リング、オイルシール、ベアリングシール、ガ
スケット、ベルト、ホース、ブーツ、防振ゴム、チュー
ブ、ダイアフラム、ロールなどのアクリル系ゴム、シリ
コーンゴムが従来使用されている分野に広く応用するこ
とができる。
極めて大きい。
Claims (1)
- 【請求項1】(A)カルボン酸基および/またはカルボ
ン酸エステル基を有するゴムとシリコーンゴムとの混合
物100重量部に対し (B)アミノ基含有オルガノシラン化合物で予め処理さ
れたシリカ5〜200重量部を含むことを特徴とするゴム
組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24382190A JP2853060B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 耐熱性ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24382190A JP2853060B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 耐熱性ゴム組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04126739A JPH04126739A (ja) | 1992-04-27 |
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Family
ID=17109431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24382190A Expired - Lifetime JP2853060B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 耐熱性ゴム組成物 |
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---|---|---|---|---|
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CN111019355A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 佛山科学技术学院 | 一种耐高温硅橡胶 |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP24382190A patent/JP2853060B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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