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JPH0655895B2 - 硬化性シリコーンゴム組成物 - Google Patents

硬化性シリコーンゴム組成物

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Publication number
JPH0655895B2
JPH0655895B2 JP1064130A JP6413089A JPH0655895B2 JP H0655895 B2 JPH0655895 B2 JP H0655895B2 JP 1064130 A JP1064130 A JP 1064130A JP 6413089 A JP6413089 A JP 6413089A JP H0655895 B2 JPH0655895 B2 JP H0655895B2
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JP
Japan
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component
amount
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1064130A
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English (en)
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JPH02242854A (ja
Inventor
健英 岡見
雅信 宮越
一 桐木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP1064130A priority Critical patent/JPH0655895B2/ja
Priority to DE69014944T priority patent/DE69014944T2/de
Priority to US07/493,734 priority patent/US5104919A/en
Priority to EP90302782A priority patent/EP0388201B1/en
Publication of JPH02242854A publication Critical patent/JPH02242854A/ja
Publication of JPH0655895B2 publication Critical patent/JPH0655895B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3472Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硬化性シリコーンゴム組成物に関し、特に硬化
物の圧縮永久歪が小さい硬化性シリコーンゴム組成物に
関する。
〔従来の技術〕
硬化性シリコーンゴム組成物は、室温又は加熱下に硬化
させて成形し、各種成形品として用いられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来の硬化性シリコーンゴム組成物の硬化物
は、圧縮永久歪が大きく、長時間圧縮変形を受ける成形
品、例えばロール部材、自動車部品のコネクタの材料等
として使用することが困難であったり、使用できるとし
ても硬化後、高温で長時間アフターキュアとして硬化物
を安定化させる必要があるため、成形工程が煩雑となる
問題があった。
そこで本発明の目的は、硬化物の圧縮永久歪が小さい硬
化性シリコーン組成物を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記課題を解決するため、鋭意研究を重
ねた結果、従来、付加硬化反応における硬化抑制剤とし
て有効であることが公知であるビニル基含有オルガノシ
クロポリシロキサンと、付加硬化反応における硬化制御
剤あるいはシリコーンゴムの難燃性付与剤として公知で
あるトリアゾール系化合物との2成分の必須成分として
併有することにより、得られる硬化性シリコーンゴム組
成物が、意外にも硬化物の圧縮永久歪が小さく、また極
めてシャープな硬化特性を示すことを見出し、本発明に
到達した。
すなわち、本発明は、前記課題を解決するために、 (A)平均組成物: (R1)p SiO (4-p)/2 (I) 〔式中、R1は、同一でも異なってもよく、非置換又は置
換の一価炭化水素基であり、pは1.95〜2.05の数であ
る〕 で表され、1分子中にケイ素原子に結合した脂肪族不飽
和炭化水素基を2個以上有し、25℃における粘度が100
〜200000cSt であるオルガノポリシロキサン
100 重量部、 (B) 一般式: 〔式中、R は低級アルキル基、nは3〜8の整数を示
す〕 で表されるビニル基含有オルガノシクロポリシロキサン
0.05〜5重量部、 (C) 平均組成式: Hq (R2)r SiO (4-q-r)/2 (III) 〔式中、R2は、同一でも異なってもよく、アルキル基又
はトリメチルシロキン基であり、qは0.002〜1.0 の数
であり、rは1.95〜2.05の数である(但し、q+rは1.
952〜3.0 である)〕 で表され、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を
2個以上有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン (A)成分中と(B)成分中のケイ素原子に結合した脂
肪族不飽和炭化水素基1個当りケイ素原子に結合した水
素原子を0.5〜5個供するのに十分な量、 (D) 白金族金属系触媒 (A)成分と(B)成分の合計量に対し白金族金属量で
1〜500ppmとなる量 及び (E) トリアゾール系化合物 0.005〜1
重量部 を含有してなる硬化性シリコーンゴム組成物を提供する
ものである。
本発明の組成物の(A)成分であるオルガノポリシロキ
サンは、前記平均組成式(I)で表され、1分子中にケ
イ素原子に結合した脂肪族不飽和炭化水素基を2個以上
有するものである。脂肪族不飽和炭化水素基としては、
例えば、ビニル基、アリル基等が挙げられ、好ましくは
ビニル基である。また脂肪族不飽和炭化水素基以外にケ
イ素原子に結合する基としては、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、アクチル基等の脂肪族炭化水素
基;フェニル基等の芳香族炭化水素基; 3,3,3−トリフ
ルオロプロピル基等の1部の水素原子がハロゲン原子で
置換された炭化水素基などが挙げられ、通常メチル基が
一般的である。しかし、高い耐熱性又は高い屈折率を有
する組成物を得るためには、フェニル基が好ましい、耐
溶剤性、耐油性の向上の点では、3,3,3−トリフルオロ
プロピル基が好ましい。このオルガノポリシロキサン
は、通常、直鎖状であるが、若干分岐していてもよい。
また、脂肪族不飽和炭化水素基は分子鎖末端および側鎖
のいずれに存在していてもよく、それらの両方に存在し
ていてもよい。
また、(A)成分のオルガノポリシロキサンは、25℃に
おける粘度が100 〜200000cSt であり、得られる組成物
の作業性、硬化物の物性の点で200 〜100000cSt のもの
が好ましい。
これらのオルガノポリシロキサンは、1種単独でも2種
以上を組合わせても用いられる。
本発明の組成物の(B)成分であるビニル基含有オルガ
ノポリシロキサンは、前記一般式(II)で表されるもの
である。前記一般式(II)において、Rは低級アルキル
基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基等が挙げられ、好ましくはメチル基又はエチル基
である。nは3〜8の整数、好ましくは3〜6の整数で
ある。この一般式(II)で表されるビニル基含有オルガ
ノシクロポリシロキサンとして、工業的にはメチルビニ
ルシクロテトラシロキサンが好ましい。
本発明の組成物における(B)成分の配合割合は、通
常、(A)成分100 重量部に対して0.05〜5重量部、好
ましくは0.1〜3重量部である。
(B)成分の配合量が少なすぎると本発明の組成物の硬
化物の圧縮永久歪みが低減されず、多すぎると組成物の
硬化物が硬く、脆いものとなるおそれがある。
(C)成分であるオルガノハイドロジエンポリシロキサ
ンは、前記平均組成式(III)で表され、1分子中にケ
イ素原子に結合した水素原子を2個以上有するものであ
り、直鎖状、分岐状、環状のいずれの構造のものであっ
てもよい。
このオルガノハイドロジエンポリシロキサンとしては、
具体的には下記に示すものが例示できる。
(但し、a,b,cは0又は正の整数を示し、dは2以
上の整数を示す。) (但し、Rは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル
基又はトリメチルシロキン基を表わす。) なお、(C)成分として2官能のオルガノハイドロジエ
ンポリシロキサンを用いる場合には、3官能以上のオル
ガノハイドロジエンポリシロキサンを添加して使用する
か(特公昭47−40447 号)、又は(A)成分のオルガノ
ポリシロキサン中に3官能以上のケイ素原子に結合した
脂肪族不飽和炭化水素基を含有するオルガノポリシロキ
サンを使用することが好ましい。
更に、(C)成分の配合量は、(A)成分中と(B)成
分中のケイ素原子に結合した脂肪族不飽和炭化水素基1
個に対しケイ素原子に結合した水素原子を0.5〜5個
供するのに十分な量、好ましくは1〜2個供する量であ
る。
また、(D)成分である白金族金属系触媒としては、一
般に付加反応応用触媒として公知のものを挙げることが
でき、例えば、白金黒、あるいはアルミナ,シリカなど
の担体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸,アル
コール変性塩化白金酸,塩化白金酸とオレフィンとの錯
体,白金とビニルシロキサンとの錯体等が例示される。
この触媒は、固体であるときは分散性をよくするために
細かく砕いたり、その担体を粒径が小さく、比表面積の
大きいものとして使用することが好ましく、塩化白金酸
又はそのオレフィンとの錯体は、アルコール,ケトン,
エーテル或いは炭化水素系等の溶剤に溶解して使用する
ことが望ましい。(D)成分の配合量は、所望の硬化速
度が得られるように適宜調節すればよい。一般に、
(A)成分と(B)成分の合計量に対し白金族金属量で
1〜500ppmであり、経済的見地及び良好な硬化物を得る
点から、塩化白金酸等のシロキサンと相溶するものは、
前記した(A)成分と(B)成分の合計量に対し白金族
金属量で1〜100ppm、白金黒等の固体触媒については白
金族金属量で20〜500ppmの範囲とすることが好ましい。
本発明の組成物の(E)成分であるトリアゾール系化合
物としては、例えば、 1,2,3−トリアゾール, 1,2,4−
トリアゾール,ベンゾトリアゾールおよびこれらの誘導
体が挙げられる。 1,2,3−トリアゾールの誘導体として
は、例えば1−メチル− 1,2,3−トリアゾール、1−フ
ェニル− 1,2,3−トリアゾール,4−メチル−2−フェ
ニル− 1,2,3−トリアゾール、1−ベンジル−1,2,3 −
トリアゾール,4−ヒドロキシ− 1,2,3−トリアゾー
ル,1−アミノ− 1,2,3−トリアゾール,1−ベンズア
ミド−4−メチル− 1,2,3−トリアゾール,1−アミノ
− 4,5−ジフェニル−1,2,3 −トリアゾール, 1,2,3−
トリアゾール−4−アルデヒド,4−シアノ− 1,2,3−
トリアゾールなどが挙げられる。 1,2,4−トリアゾール
の誘導体としては1−メチル− 1,2,4−トリアゾール,
1,3−ジフェニル− 1,2,4−トリアゾール,5−アミノ
−3−メチル− 1,2,4−トリアゾール,3−メルカプト
− 1,2,4−トリアゾール,1−フェニル− 1,2,4−トリ
アゾール−5−オン,1−フェニルウラゾールなどが挙
げられる。ベンゾトリアゾールの誘導体としては、1−
メチルベンゾトリアゾール, 5,6−ジメチルベンゾトリ
アゾール,2−フェニルベンゾトリアゾール,1−ヒド
ロキシベンゾトリアゾール,1−ベンゾトリアゾールカ
ルボン酸メチルなどが挙げられる。これらのうち最も好
適なものはベンゾトリアゾール、1,2,3−トリアゾ
ール、1−メチル−1,2,3−トリアゾールである。
これらは1種単独でも2種以上を組合わせても用いられ
る。
この(E)成分の配合量は、(A)成分100 重量部に対
して0.005〜1重量部、好ましくは0.01〜0.3 重量部で
あり、少なすぎても効果がなく、多すぎると硬化性が低
下することがある。この(E)成分は組成物中に均一に
分散させるためにイソプロパノール,エタノール,ベン
ゼン,トルエン等の有機溶媒に溶解して配合してもよ
い。
以上の(A)〜(E)成分からなる本発明の組成物に
は、機械的強度を向上させる等の目的で任意に種々の充
填剤を(F)成分として添加することが好ましい。
(F)成分である充填剤は、その種類には特に制限はな
く、通常の付加型シリコーンゴム組成物に使用されてい
るものがすべて使用可能である。例えばヒュームドシリ
カ、沈降性シリカ、疎水化処理したシリカ、カーボンブ
ラック、二酸化チタン、酸化第二鉄、酸化アルミニウ
ム、酸化亜鉛、石英粉末、ケイソウ土、ケイ酸カルシウ
ム、タルク、ベントナイト、アスベスト、ガラス繊維、
有機繊維等が挙げられ、これらは1種単独又は2種以上
を組合わせても配合し得る。この充填剤の配合量は本発
明の目的を損わない限り任意であるが、通常、(A)成
分のオルガノポリシロキサン100 重量部に対し500 重量
部以下、好ましくは3〜500 重量部である。これらのう
ちで、ヒュームドシリカは、(A)成分 100重量部に対
して3〜25重量部とすることが好ましく、アルミナ等は
300 〜500 重量部とすることが好ましいというように、
充填剤の吸油量、表面積、比重等に応じて添加量を適宜
変えるのよい。
本発明の組成物は、前記(A),(B),(C),
(D),(E)及び任意成分である(F)成分の他に、
必要に応じ着色剤、耐熱向上剤(ベンガラ,黒ベンガ
ラ,酸化セリウムなど)、付加反応制御剤(アセチレン
系化合物など)等を適宜配合してもよい。また、補強剤
としてSiO2単位とR3SiO0.5とかなるレンジ構造のシロキ
サンや、離型剤として無官能のシリコーンオイルを添加
してもよい。
本発明の組成物は、常温又は加熱下に硬化し、弾性体と
なる。その硬化方法は乾燥器内での硬化あるいは金型内
への射出成型が好ましい。
本発明の組成物は、(A),(B),(D)及び好まし
くは(F)成分の混合物と、(A),(C),(E)及
び好ましくは(F)成分の混合物とからなる二成分型と
して用いられることが多いが、反応制御剤を配合して一
成分型として配合することもできる。反応抑制剤として
は、例えば、エチニルシクロヘキサノール、トリアリル
イソシアヌレート等が挙げられる。
〔実施例〕
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記実施例に制限されるものではない。なお、例
中の〔部〕は重量部を示し、粘度はいずれも25℃での
値を示す。
実施例1 両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、主鎖が
ジメチルシロキサン単位からなり、粘度が5000cStであ
るメチルビニルシリコーンオイル100 部、1,3,5,7−テ
トラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロ
キサン1.0 部、平均して式 で表されるメチルハイドロジエンポリシロキサン5.0
部、表面を疎水化処理した比表面積200 m2/gのフュー
ムドシリカ10部、塩化白金酸の1%イソプロピルアルコ
ール溶液をメチルビニルシリコーンオイルの配合量に対
し白金分として30ppm、ベンゾトリアゾールの50%エタ
ノール溶液0.03部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部を配合してなる付加型シリコーンゴ
ム組成物(I)を調製した。
得られた組成物(I)を170 ℃で10分間プレス成形し、
JIS K6301 に準じて圧縮永久歪測定用の試験片を複数作
製し、これらを2つの群に分け、一方に200 ℃で2時間
アフターキュアを施こし、他方にはアフターキュアを施
こさず、2種類の試料を調製した。得られた2種類の試
験片のそれぞれについて、JIS K6301 に準拠して180 ℃
で22時間圧縮永久歪試験を行った。
また、上記の同様に、組成物(I)を170 ℃で10分間プ
レス成形して厚さ2mmのシートを作製し、200 ℃で2時
間アフターキュアを施こした後、JIS K6301 に準じて硬
さ( JIS A )、伸び及び引張り強さを測定した。
結果を表1に示す。
比較例1 実施例1において、 1,3,5,7−テトラメチル− 1,3,5,7
−テトラビニルシクロテトラシロキサンとベンゾトリア
ゾールの50%エタノール溶液を使用せず、メチルハイド
ロジエンポリシロキサンの配合量を1.7部と変えた以
外は、実施例1と同様にして組成物(II)を調製した。
得られた組成物(II)から実施例1と同様にして試験片
を作製し、圧縮永久歪、並びに硬さ、伸び及び引張り強
さを測定した。結果を表1に示す。
比較例2 実施例1において、ベンゾトリアゾールの50%溶液を配
合しなかった以外は実施例1と同様にして組成物(II
I)を調製した。
得られた組成物(II)から実施例1と同様にして試験片
を作製し、圧縮永久歪、並びに硬さ、伸び及び引張り強
さを測定した。結果を表1に示す。
比較例3 実施例1において、 1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7
−テトラビニルシクロテトラシロキサンを配合せず、メ
チルハイドロジエンポリシロキサンの配合量を1.7部
と変えた以外は、実施例1と同様にして組成物(IV)を
調製した。
得られた組成物(IV)から実施例1と同様にして試験片
を作製し、ゴム物性及び圧縮永久歪を測定した。結果を
表1に示す。
実施例2 両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、主鎖が
ジメチルシロキサン単位からなり、粘度が5000cSt であ
るメチルビニルシリコーンオイル50部、粘度が100,000c
Stのメチルビニルシリコーンオイル50部、 1,3,5,7−テ
トラメチル− 1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロ
キサン0.3 部、平均して式: で表されるメチルハイドロジエンポリシロキサン2.3
部、表面を疎水化処理した比表面積200 m2/gのフュー
ムドシリカ10部、比表面積1m2/gの湿式シリカ150
部、塩化白金酸の1%イソプロピルアルコール溶液を前
述の2種のメチルビニルシリコーンオイルの合計量に対
し、白金分として50ppm 、ベンゾトリアゾールの50%エ
タノール溶液0.03部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部を配合して付加型シリコーンゴム
組成物(V)を調製した。
得られた組成物(V)について実施例1と同様に、JIS
K-6301に準じて圧縮永久歪、並びに硬さ、伸び及び引張
り強さを測定した。結果を表2に示す。
比較例4 実施例2において、 1,3,5,7−テトラメチル− 1,3,5,7
−テトラビニルシクロテトラシロキサンとベンゾトリア
ゾールの50%エタノール溶液を配合せず、メチルハイ
ドロジエンポリシロキサンの配合量を1.3 部に変えた以
外は実施例2と同様にして組成物(VI)を調製した。
得られた組成物(VI)について実施例2と同様にして硬
化物を得、ゴム物性及び圧縮永久歪を測定した。結果を
表2に示す。
比較例5 実施例2において、ベンゾトリアゾールの50%溶液を
配合しない以外は実施例2と同様にして組成物(VII)
を調製した。
得られた組成物(VII)から実施例1と同様にして試験
片を作製し、ゴム物性及び圧縮永久歪を測定した。結果
を表2に示す。
比較例6 実施例2において、 1,3,5,7−テトラメチル− 1,3,5,7
−テトラビニルシクロテトラシロキサンを配合せず、メ
チルハイドロジエンポリシロキサンの配合量を1.3部
に変えた以外は実施例2と同様にして組成物(VIII)を
調製した。
得られた組成物(VIII)から実施例2と同様にして試験
片を作製し、ゴム物性及び圧縮永久歪を測定した。結果
を表2に示す。
〔発明の効果〕 本発明の組成物に用いられるビニル基含有オルガノシク
ロポリシロキサン及びトリアゾール系化合物は、それぞ
れ付加硬化型シリコーンゴム組成物において硬化抑制剤
あるいは難燃性付与剤として別々に用いられていたもの
であるが、本発明においてはこれらを初めて併用するこ
とによって、硬化特性及び硬化物の圧縮永久歪が著しく
向上するという予想外の効果が得られた。このように、
本発明の硬化性シリコーンゴム組成物は、硬化物の圧縮
永久歪が小さいため、自動車部品のコネクター、複写
機、プリンターなどの各種ロール、家電製品の各種部品
などに好適に用いられる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A) 平均組成式: (R1)p SiO (4-p)/2 〔式中、R1は、同一でも異なってもよく、非置換又は置
    換の一価炭化水素基であり、pは1.95〜2.05の数であ
    る〕 で表され、1分子中にケイ素原子に結合した脂肪族不飽
    和炭化水素基を2個以上有し、25℃における粘度が100
    〜200000cSt であるオルガノポリシロキサン 100 重量部、 (B) 一般式: 〔式中、R は低級アルキル基、nは3〜8の整数を示
    す〕 で表されるビニル基含有オルガノシクロポリシロキサン
    0.05〜5重量部、 (C) 平均組成式: Hq (R2)r SiO (4-q-r)/2 〔式中、R2は、同一でも異なってもよく、アルキル基又
    はトリメチルシロキシ基であり、qは0.002〜1.0 の数
    であり、rは1.95〜2.05の数である(但し、q+rは1.
    952〜3.0 である)〕 で表され、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を
    2個以上有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン (A)成分中と(B)成分中のケイ素原子に結合した脂
    肪族不飽和炭化水素基1個当りケイ素原子に結合した水
    素原子を0.5 〜5個供するのに十分な量、 (D) 白金族金属系触媒 (A)成分と(B)成分の合計量に対し白金族金属量で
    1〜500ppmとなる量 及び (E) トリアゾール系化合物 0.005〜1重量部 を含有してなる硬化性シリコーンゴム組成物。
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