JP6572634B2 - 付加硬化性シリコーンゴム組成物及び硬化物 - Google Patents
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Description
〔1〕
(A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するアルケニル基含有オルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分100質量部に対して0.2〜20質量部、
(C)白金触媒:触媒量、
(D)下記一般式(I)
−(CH2)p−Si(OR6)3であり、R6は炭素数1〜4のアルキル基又はSiR7 3基(R7は炭素数1〜4のアルキル基)で、pは1〜6の整数である。*は結合点を示す。)
で表される基である。)
で表されるベンゾトリアゾール誘導体:(C)成分の白金原子1molに対し、2〜1,000mol
を含有する付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔2〕
(A)成分が、下記平均組成式(II)
R3 aSiO(4-a)/2 ・・・(II)
(式中、R3は互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8の正数である。但し、1分子中の全てのR 3 のうち少なくとも2個はアルケニル基である。)
で表されるオルガノポリシロキサンである〔1〕記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔3〕
(B)成分が、下記平均組成式(III)
R4 bHcSiO(4-b-c)/2 ・・・(III)
(式中、R4は互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基である。bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0であり、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。但し、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子が含まれる。)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである〔1〕又は〔2〕記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔4〕
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)と、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基の総量とのモル比(SiH基/アルケニル基)が、0.8〜10である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔5〕
(E)成分として、補強性充填剤を(A)成分100質量部に対して1〜100質量部含有する〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔6〕
(E)成分がBET法における比表面積が50m2/g以上のヒュームドシリカである〔5〕記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔7〕
ヒュームドシリカが、表面疎水化処理されたものである〔6〕記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔8〕
130℃における2分測定時の10%硬化時間をT10、90%硬化時間をT90としたとき、T90−T10が40秒以下となるものである〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
〔9〕
〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のシリコーンゴム組成物を硬化してなり、圧縮率25%、150℃で22時間圧縮後の圧縮永久歪が30%以下であるシリコーンゴム硬化物。
まず、(A)成分の1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンは、本組成物の主剤(ベースポリマー)であって、該オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(II)で示されるものを用いることができる。
R3 aSiO(4-a)/2 ・・・(II)
(式中、R3は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.05の範囲の正数である。)
なお、アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中1.0×10-6mol/g〜3.0×10-3mol/g、特に1.0×10-5mol/g〜2.0×10-3mol/gとすることが好ましい。アルケニル基の量が1.0×10-6mol/gより少ないとゴム硬度が低すぎてゲル状になってしまう場合があり、また3.0×10-3mol/gより多いと架橋密度が高くなりすぎて、極端に硬度が高くなり、ゴムの弾性がなくなってしまう場合がある。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中(非末端)のケイ素原子に結合していても、両者に結合していてもよい。
R4 bHcSiO(4-b-c)/2 ・・・(III)
(式中、R4は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基である。また、bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。)
また、bは0.7〜2.1、好ましくは0.8〜2.0であり、cは0.001〜1.0、好ましくは0.01〜1.0であり、b+cは0.8〜3.0、好ましくは1.0〜2.5を満足する正数であり、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、環状、分岐鎖状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。
また、(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、上記で例示した化合物等において、分子を構成するシロキサン骨格(−Si−O−Si−)の一部(通常、シロキサン結合を形成する酸素原子の位置の一部)に、通常2〜4価の、芳香族環含有の炭化水素骨格(例えば、フェニレン骨格、ビスフェニレン骨格、ビス(フェニレン)エーテル骨格、ビス(フェニレン)メタン骨格、2,2−ビス(フェニレン)プロパン骨格、2,2−ビス(フェニレン)ヘキサフルオロプロパン骨格など)を含有する、多価芳香族環含有のオルガノハイドロジェンポリシロキサンであってもよい。
なお、この白金触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属(質量換算)として、(A)〜(D)成分、後述する(E)成分を配合する場合は(A)〜(E)成分の合計質量に対し、0.5〜1,000ppm、特に1〜500ppm程度である。
で示されるベンゾトリアゾール誘導体であり、上述した(C)成分の白金触媒と相互作用することにより、硬化後のシリコーンゴムの圧縮永久歪を低下させることができる。
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平均重合度が750であるジメチルポリシロキサン(A1)100部、架橋剤として分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にSiH基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(B1)(重合度80、SiH基量0.0055mol/gの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)1.30部(SiH基/ビニル基=2.0mol/mol)、及び反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.05部を室温で15分間撹拌した。続いて、白金と1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの錯体のトルエン溶液(C1)(白金原子1質量%)を0.10部添加し、室温で15分撹拌し、シリコーンゴム配合物Aを得た。
実施例1のシリコーンゴム配合物A100部に対し、下記式で示されるベンゾトリアゾール誘導体(D2)
実施例1のシリコーンゴム配合物A100部に対し、下記式で示されるベンゾトリアゾール誘導体(D3)
実施例1のシリコーンゴム配合物A100部に対し、下記式で示されるベンゾトリアゾール誘導体(D4)
ベンゾトリアゾール誘導体を添加する前の実施例1のシリコーンゴム配合物Aの130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表1に示した。また、シリコーンゴム配合物Aを120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表1に示した。
実施例1のシリコーンゴム配合物A100部に対し、ベンゾトリアゾールを0.005部(ベンゾトリアゾール/Pt原子=8.2mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表1に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表1に示した。
実施例1のシリコーンゴム配合物A100部に対し、下記式で示されるベンゾトリアゾール誘導体(D5)
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が750であるジメチルポリシロキサン(A1)60部、BET法による比表面積が300m2/gであるヒュームドシリカ(E1)(日本アエロジル社製、アエロジル300)40部、ヘキサメチルジシラザン8部、及び水2.0部を室温で30分混合後、150℃に昇温し、3時間撹拌を続け、冷却し、シリコーンゴムベースを得た。
このシリコーンゴムベース100部に、上記ジメチルポリシロキサン(A1)40部、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され側鎖(即ち、主鎖を構成するジオルガノシロキサン単位中のケイ素原子に結合した一価の基又は原子、以下、同様。)のメチル基の2.5mol%がビニル基である平均重合度200のジメチルポリシロキサン(A2)5部、架橋剤として分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にSiH基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(B2)(重合度27、SiH基量0.0069mol/gの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)1.79部(SiH基/ビニル基=1.8mol/mol)、及び反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.12部を添加し、15分撹拌した。次いで白金と1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの錯体のトルエン溶液(C1)(白金原子1質量%)0.10部を添加し、30分間撹拌して均一なシリコーンゴム配合物Bを得た。
実施例5のシリコーンゴム配合物B100部に対し、実施例2のベンゾトリアゾール誘導体(D2)を0.009部(ベンゾトリアゾール誘導体/Pt原子=11.8mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
実施例5のシリコーンゴム配合物B100部に対し、実施例3のベンゾトリアゾール誘導体(D3)を0.0135部(ベンゾトリアゾール誘導体/Pt原子=11.9mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
実施例5のシリコーンゴム配合物B100部に対し、実施例4のベンゾトリアゾール誘導体(D4)を0.0225部(ベンゾトリアゾール誘導体/Pt原子=12.9mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
実施例5のシリコーンゴム配合物B100部に対し、実施例3のベンゾトリアゾール誘導体(D3)を0.10部(ベンゾトリアゾール誘導体/Pt原子=88mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
ベンゾトリアゾール誘導体を添加する前の実施例5のシリコーンゴム配合物Bの130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、シリコーンゴム配合物Bを120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
実施例5のシリコーンゴム配合物B100部に対し、ベンゾトリアゾールを0.005部(ベンゾトリアゾール/Pt原子=12.0mol/mol)を添加し、均一なシリコーンゴム組成物とした。該組成物の130℃における硬化性をレオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)により測定した結果を表2に示した。また、該組成物を120℃で15分間プレスキュアを行って得られた硬化物について、外観(色調)を目視で確認した結果、JIS−K6249に基づき、圧縮永久歪(圧縮率25%、温度150℃、試験時間22時間)を測定した結果、及び圧縮永久歪試験後のサンプルの外観(色調)を目視で確認した結果を表2に示した。
Claims (9)
- (A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するアルケニル基含有オルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分100質量部に対して0.2〜20質量部、
(C)白金触媒:触媒量、
(D)下記一般式(I)
−(CH2)p−Si(OR6)3であり、R6は炭素数1〜4のアルキル基又はSiR7 3基(R7は炭素数1〜4のアルキル基)で、pは1〜6の整数である。*は結合点を示す。)
で表される基である。)
で表されるベンゾトリアゾール誘導体:(C)成分の白金原子1molに対し、2〜1,000mol
を含有する付加硬化性シリコーンゴム組成物。 - (A)成分が、下記平均組成式(II)
R3 aSiO(4-a)/2 ・・・(II)
(式中、R3は互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8の正数である。但し、1分子中の全てのR 3 のうち少なくとも2個はアルケニル基である。)
で表されるオルガノポリシロキサンである請求項1記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。 - (B)成分が、下記平均組成式(III)
R4 bHcSiO(4-b-c)/2 ・・・(III)
(式中、R4は互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基である。bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0であり、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。但し、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子が含まれる。)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである請求項1又は2記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。 - (B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)と、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基の総量とのモル比(SiH基/アルケニル基)が、0.8〜10である請求項1〜3のいずれか1項記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
- (E)成分として、補強性充填剤を(A)成分100質量部に対して1〜100質量部含有する請求項1〜4のいずれか1項記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
- (E)成分がBET法における比表面積が50m2/g以上のヒュームドシリカである請求項5記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
- ヒュームドシリカが、表面疎水化処理されたものである請求項6記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
- 130℃における2分測定時の10%硬化時間をT10、90%硬化時間をT90としたとき、T90−T10が40秒以下となるものである請求項1〜7のいずれか1項記載の付加硬化性シリコーンゴム組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載のシリコーンゴム組成物を硬化してなり、圧縮率25%、150℃で22時間圧縮後の圧縮永久歪が30%以下であるシリコーンゴム硬化物。
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