JPS6147865B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6147865B2 JPS6147865B2 JP53143872A JP14387278A JPS6147865B2 JP S6147865 B2 JPS6147865 B2 JP S6147865B2 JP 53143872 A JP53143872 A JP 53143872A JP 14387278 A JP14387278 A JP 14387278A JP S6147865 B2 JPS6147865 B2 JP S6147865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition according
- parts
- weight
- silica
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は耐熱性を向上したエチレンプロピレン
ジエン共重合体組成物に関するものである。
エチレンプロピレンゴム、すなわちエチレン、
プロピレン、および必要に応じて非共役ジエンを
共重合させて得られる重合体を主成分とするゴム
状弾性体は、有機ゴムの中では耐オゾン性、耐候
性にすぐれ、耐熱性も120〜150℃の使用に耐える
ので、自動車部品、電気部品などに広く使用され
ている。シリコーンゴムは170〜250℃という高い
耐熱性とすぐれた耐オゾン性、耐候性の故に同様
の分野に広く使用されているが、高価なことと、
機械的性質が弱いことが、その用途を制約してい
る。したがつて、この両者の中間の耐熱性と十分
な機械的性質をもつゴム状弾性体の開発が望まれ
ていた。
エチレンプロピレンゴムとシリコーンゴムをブ
レンドすることにより、両者の中間の耐熱材料を
得る試みがなされているが、両者の相溶性が良く
ないので、単にブレンドしたのみでは耐熱性の向
上はみられず、逆に機械的性質の低下が著しく
て、好結果は得られていない。シリコーンゴムの
主成分であるポリジオルガノシロキサンにγ―メ
ルカプトプロピル基のようなメルカプト基を導入
し、エチレンプロピレン共重合体と共加硫するこ
とにより、相溶性の不足を解決して耐熱性を向上
する試みもなされたが、この場合、高分子量のポ
リジオルガノシロキサンにγ―メルカプトプロピ
ル基を導入することが極めて煩雑であり、またそ
の導入によつてポリジオルガノシロキサンの耐熱
性が低下する。また、エチレンプロピレン共重合
体について言えば、共加硫を行うために多量の非
共役ジエンを用いて、ヨウ素価の高い共重合体に
する必要があり、そのための耐熱性の低下もあつ
て、結局は共加硫による耐熱性の向上が相殺さ
れ、さほど耐熱性のすぐれたものを得るに至つて
いない。
また、エチレンプロピレンゴムにカーボンブラ
ツクを加える耐熱処方もあるが、色が黒色に限定
されるほか、電気絶縁用には不適当であるという
制約がある。
エチレンプロピレンゴムの補強性充填剤として
微粉末シリカを用いることが、その耐摩耗性を向
上させる効果のあることは知られている。しか
し、微粉末シリカはエチレンプロピレンジエン共
重合体との間の親和性が悪いので、後者100重量
部にたいして20重量部以上配合することは困難で
ある。そのため、耐摩耗性の向上効果にも限界が
あり、かつ、これだけでは十分な耐熱性を得るこ
とができない。また、強いて20重量部以上の微粉
末シリカを配合しようとすれば、ムーニー程度が
著しく上昇して未加硫ゴムの取扱が困難になり、
それを避けるには炭化水素系のプロセスオイルを
添加せねばならず、そのために耐熱性が低下する
という問題がある。
本発明者らは、エチレンプロピレンジエン共重
合体の補強性充填剤として、ポリオルガノシロキ
サンで表面を処理した微粉末シリカを用いること
により、多量の微粉末シリカの配合を可能にし、
しかもエチレンプロピレンゴムの耐熱性、電気絶
縁性、および耐摩耗性を著しく向上しうることを
見出して、本発明をなすに至つた。
また、本発明者らは、これをポリジオルガノシ
ロキサンを添加することにより、耐熱性の低下要
因である炭化水素系のプロセスオイルを用いる必
要がなくなること、さらに、ケイ素原子に結合せ
るアルケニル基をもつポリジオルガノシロキサン
を用いることにより、高温での圧縮永久歪を著し
く改善できることをも見出した。
すなわち本発明は、
(A) エチレン、プロピレン、および非共役ジエン
の共重合体100重量部、
(B) ポリオルガノシロキサンで表面を処理した微
粉末シリカ10〜200重量部、
(C) 老化防止剤1〜20重量部、
(D) 有機過酸化物、および
(E) 重合度10〜10000で、ケイ素原子に結合した
全有機基中の0〜25モル%がアルケニル基であ
るポリジオルガノシロキサン0〜100重量部
から成ることを特徴とする、耐熱性組成物に関
する。
本発明で用いられる(A)の共重合体は、エチレ
ン、プロピレン、および非共役ジエンの共重合体
で、エチレンとプロピレンの共重合比は特に限定
されないが、通常、加工性および加硫後の物理的
性質から、プロピレン単位が15〜50モル%のもの
が用いられている。非共役ジエンとしてはジシク
ロペンタジエン、エチリデンノルボーネン、1,
4―ヘキサジエンなどが例示される。その量は、
通常、非共役ジエンの導入によつて共重合体に含
まれる二重結合によるヨウ素価で表わされ、一般
にヨウ素価として2〜30のものが用いられてい
る。すぐれた耐熱性を得るためには、ヨウ素価の
小さいものが好ましく13以下、特に7以下のもの
が推奨される。十分な機械的強度を得るために
は、平均分子量が10000以上であることが好まし
い。
本発明で用いられる(B)の微粉末シリカは、本発
明の組成物に耐熱性を付与するためのもので、ヒ
ユームドシリカ、沈澱シリカ、シリカエアロゲ
ル、焼成シリカなどが例示されるが、補強効果に
すぐれ、かつ、後述の処理によつてすぐれた耐熱
性をもたらすことから、比表面積が50m2/g以上
の微粉末シリカが好ましく、入手の容易なことか
ら、ヒユームドシリカまたは沈澱シリカが好まし
い。
これらの微粉末シリカの表面をポリオルガノシ
ロキサンで処理することにより、多量の微粉末シ
リカをエチレンプロピレンジエン共重合体に配合
することが可能になり、本発明の目的である、エ
チレンプロピレンジエン共重合体を含む組成物に
耐熱性を付与するのに極めて有効である。微粉末
シリカの表面にはケイ素原子に結合せる水酸基が
存在しているが、ポリオルガノシロキサンを添加
して高温で焼き付けると、ポリオルガノシロキサ
ンの有機基の一部が脱離して、雰囲気中の水蒸気
によつてシラノール基となり、シリカ表面の水酸
基と縮合することにより、微粉末シリカの表面に
ポリオルガノシロキサン層を形成する。ポリオル
ガノシロキサンとしては、入手および取扱の容易
なこと、処理温度としては極端な高温を要求しな
いこと、処理効果がすぐれていることから、ポリ
メチルシロキサンが好ましい。シロキサン骨格は
直鎖状でも環状でも分岐状でもよい。オクタメチ
ルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサンのような環状ポリジメチルシロキ
サンは、合成が容易で、かつ、かなりの処理効果
があり、処理温度で気相であるために装置上の制
約がある点を除けば好ましい表面処理剤である。
しかし、処理が簡単で、かつ微粉末シリカの表面
にポリメチルシロキサン層を容易に形成し、本発
明の目的である耐熱性向上効果を最も発揮できる
ことと、粉のカサ密度が大きくなり、エチレンプ
ロピレンジエン重合体への混合が非常に容易なこ
と、および環状ポリジメチルシロキサン同様に入
手が容易であることから、重合度10以上の実質的
に直鎖状のポリメチルシロキサンが最も好まし
い。このようなポリメチルシロキサンは、完全に
直鎖状でも僅に分岐していてもよく、また末端基
はトリメチルシリル基でもヒドロキシジメチルシ
リル基でもよい。重合度が10未満では高温で気相
になりやすく、装置上の制約があり、また短時間
の焼付で有効なポリメチルシロキサン層を形成し
にくい。微粉末シリカの処理は通常の方法でよ
く、たとえば微粉末シリカの表面にこれらのポリ
メチルシロキサン、またはその溶剤溶液を十分に
まぶし、溶剤を用いたときは、溶剤を減圧加熱な
どの方法で除去してのち、高温に加熱して微粉末
シリカの表面にポリメチルシロキサンを焼き付け
る。溶剤としては、トルエン、キシレン、n―ヘ
キサン、n―ヘプタン、石油ベンジンのような炭
化水素、トリクレン、1,1,1―トリクロロエ
タンのようなハロゲン化炭化水素が例示される。
焼付温度はメチル基の脱離が起こる温度、すなわ
ち200℃以上であるが、250〜350℃の間が好まし
い。
ポリオルガノシロキサンで表面処理された微粉
末シリカの配合量は、(A)の共重合体100重量部あ
たり10〜200重量部、好ましくは20〜100重量部の
間である。微粉末シリカが少なすぎると耐熱性向
上効果および補強効果がなく、多すぎると固くな
り、加硫後の物理的性質が低下するからである。
本発明で用いられる(C)の老化防止剤は、(B)の表
面処理微粉末シリカとともに、加硫後の組成物に
耐熱性を付与するものである。老化防止剤として
はフエノール系、イミダゾール系、キノリン系、
アミン系、ハイドロキノン系のもの、および酸化
亜鉛、塩素化ポリエチレンなどが知られており、
そのいずれも本発明において使用することがで
き、単独または複数併用で用いられるが、耐熱性
の向上について(B)の表面処理微粉末シリカと相乗
効果があること、着色の原因とならないことか
ら、4,4′―チオビス(6―ターシヤリブチル―
2―メチルフエノール)、2,2,4―トリメチ
ル―1,2―ジヒドロキノリン重合体、2―メル
カプトベンズイミダゾール、2―メルカプトベン
ズイミダゾール亜鉛塩、または酸化亜鉛などが好
ましい。
老化防止剤の添加量は(A)の共重合体100重量部
に対して1〜20重量部、好ましくは2〜10重量部
である。添加量が少なすぎると効果がなく、多す
ぎると物理的性質に悪影響を及ぼすからである。
本発明で用いられる(D)の有機過酸化物は、(A)の
共重合体を加硫させるとともに、(E)としてアルケ
ニル基を含むポリジオルガノシロキサンを用いた
場合、(E)と(A)との間の共加硫ないし(E)の架橋を行
う働きをする。有機過酸化物としては、過酸化ジ
クミル、過酸化ジターシヤリブチル、2,5―ジ
メチル―2,5―ジ(ターシヤリブチルペルオキ
シ)ヘキサン、2,5―ジメチル―2,5―ジ
(ターシヤリブチル)ヘキシン、ジ(ターシヤリ
ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、
1,1′―ジ(ターシヤリブチルペルオキシ)―
3,3,5―トリメチルシクロヘキサンなどが例
示される。有機過酸化物の配合量は有機過酸化物
の種類によつても異なり、特に限定されないが、
一般に(A)の共重合体100重量部にたいして0.5〜5
重量部が用いられる。0.5重量部未満では十分な
加硫速度が得られず、5重量部を越えて用いても
効果がないばかりか、分解生成物の残存により、
耐熱性が低下する。有機過酸化物を容易、かつ安
全に取扱うために、ポリジオルガノシロキサンで
練つてペースト状にしたり、炭酸カルシウムやモ
レキユラーシーブのような粉体に吸着させてもよ
い。
本発明で用いられる(E)のポリジオルガノシロキ
サンは、(A)の共重合体と(B)の表面処理微粉末シリ
カの間の滑りをよくすることにより、組成物の加
工性を改善し、また加硫後の使用時における内部
発熱を少なくするためのものである。従来この目
的のためには炭化水素系のプロセスオイルや、セ
バチン酸ジオクチルのような可塑剤が使用されて
いた。しかし、これらは耐熱性が低く、これらを
多用することにより、エチレンプロピレンゴムの
耐熱性が下るという欠点があつた。(E)は本発明に
おいて必須のものではないが、これをプロセスオ
イルや可塑剤のかわりに用いることにより、それ
らに起因する耐熱性の低下を防ぐことができる。
ポリジオルガノシロキサンとしては、重合度10〜
10000、好ましくは300〜8000の実質的に直鎖状の
ものが好ましい。重合度が低すぎると、加硫前、
あるいは加硫後の組成物からポリジオルガノシロ
キサンが遊離する現象があり、重合度が高すぎる
と、粘度が高くて取扱に不便だからである。この
ようなポリジオルガノシロキサンとしては、ケイ
素原子に結合したビニル基、アリル基のようなア
ルケニル基をもつものと、それを持たないものと
に大別される。アルケニル基をもつものを用いた
場合、(D)の有機過酸化物の作用により(A)の共重合
体と部分的に共加硫したり、(E)単独で架橋したり
することにより、高温での圧縮永久歪を著しく改
善する。また、アクリル酸エステル系などの架橋
助剤を用いる必要がない。アルケニル基の量は、
ケイ素原子に結合せる有機基の25モル%以下、好
ましくは、1分子あたり2個から該有機基の10モ
ル%以下の範囲である。アルケニル基が多すぎる
と、加硫後の組成物が硬くなつたり、残存するア
ルケニル基のために耐熱性が損なわれるからであ
る。アルケニル基は、入手の容易なことからビニ
ル基であることが好ましい。アルケニル基を含ま
ぬものは、このような共加硫ないし架橋を行わ
ず、単に滑剤として用いられる。
本発明において、ポリジオルガノシロキサンと
して、このいずれを用いてもよく、また両者を共
用してもさしつかえない。ポリジオルガノシロキ
サンのケイ素原子に結合せるアルケニル基以外の
有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、オクチル基、デシル基のようなア
ルキル基、フエニル基のようなアリール基、β―
フエニルエチル基、β―フエニルプロピル基のよ
うなアラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロ
ゲン化フエニル基、アシル化アルキル基のような
置換炭化水素基が例示されるが、入手のしやすさ
と、ポリジオルガノシロキサンの取扱の容易さか
ら、メチル基であることが好ましく、(A)の共重合
体への親和性から、含有機基中の40モル%以下の
フエニル基をもつものもまた用いられる。
(E)のポリジオルガノシロキサンの添加量は、(A)
の共重合体100重量部にたいして0〜100重量部、
好ましくは5〜50重量部である。あまり多量に用
いてもそれ以上の効果が期待できず、経済的に不
利であるばかりか、かえつて機械的性質の低下を
生じ、特にケイ素原子に結合したアルケニル基を
もたないものを用いた場合には、ポリジオルガノ
シロキサンがにじみ出たりする弊害を生ずるから
である。
本発明の組成物に、(B)以外の充填剤、着色剤、
導電性付与剤、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート、エチレンジメタクリレート、トリア
リルイソシアヌレート、ジベンゾイルキノンジオ
キシムのような架橋助剤、難燃化剤、クロルスル
ホン化ポリエチレンや塩素化ポリエチレンのよう
な塩素化重合体などを添加してもさしつかえな
い。
本発明の組成物の調製法は、特に限定されるも
のではないが、通常、(A)の共重合体と(B)の表面処
理微粉末シリカをバンバリーミキサーやドウミキ
サーのような混合装置に仕込み、(E),(C)を同時な
いし遂次配合してよく混和し、さらに二本ロール
を用いて(D)を配合するのが一般的である。
本発明により、従来のエチレンプロピレンゴム
に比べて、加工性にすぐれ、かつ加硫後の耐熱性
や電気的性質にすぐれたゴム状弾性体が得られ
る。本発明の組成物は、加硫により、従来のエチ
レンプロピレンゴムとシリコーンゴムの中間の温
度領域で使用される自動車部品、電気絶縁材料、
電線被覆材料として用いられる。
以下、本発明を実施例によつて説明する。実施
例および比較例において、部はすべて重量部を表
わす。
比較例 1
ヨウ素価が12のエチレンプロピレンジエン共重
合体(E―1)100部および第1表に示す充填剤
をバンバリーミキサーに仕込み30分間混合して配
合物試料1a〜1fを得た。配合物のムーニー粘度を
100℃で測定したところ、第1表に示すように、
処理しない微粉末シリカを用いたものはムーニー
粘度が著しく上昇していた。この配合物に、過酸
化ジクミルを炭酸カルシウムに吸着させた、濃度
40%のものを加え、160℃で20分間のプレス加硫
を行つたところ、第1表のような物性のゴム状弾
性体が得られた。これを160℃で72時間加熱した
のちの物性は第1表のとおりであつた。200℃で
24時間加熱したものは、いずれも劣化が激しく、
物性の測定が不可能であつた。
なお、配合した充填剤の種類と記号は下記のと
おりである。
P―1 比表面積200m2/gのヒユームドシリカ
P―2 比表面種240m2/gの沈澱シリカ
P―3 P―1を25℃の粘度200cstの末端トリメ
チルシリル基閉塞ポリジメチルシロキサンで
加熱処理したもの
P―4 P―2を25℃の粘度200cstの末端トリメ
チルシリル基閉塞ポリジメチルシロキサンで
加熱処理したもの
P―5 P―1をオクタメチルシクロテトラシロ
キサンで加圧加熱処理したもの
P―6 P―1を25℃の粘度1000cstの末端ヒド
ロキシジメチルシリル基閉塞ポリジメチルシ
ロキサンで加熱処理したもの
試料1dについて、100℃、70時間における圧縮
永久歪は42%であつた。
The present invention relates to an ethylene propylene diene copolymer composition with improved heat resistance. Ethylene propylene rubber, i.e. ethylene,
The rubber-like elastic material whose main component is a polymer obtained by copolymerizing propylene and, if necessary, a non-conjugated diene, has excellent ozone resistance and weather resistance among organic rubbers, and has a heat resistance of 120 to 150%. It is widely used in automobile parts, electrical parts, etc. because it can withstand temperatures at ℃. Silicone rubber is widely used in similar fields due to its high heat resistance of 170 to 250℃ and excellent ozone resistance and weather resistance, but it is expensive and
Weak mechanical properties limit its use. Therefore, it has been desired to develop a rubber-like elastic body having heat resistance intermediate between these two and sufficient mechanical properties. Attempts have been made to obtain a heat-resistant material intermediate between the two by blending ethylene propylene rubber and silicone rubber, but since the compatibility between the two is not good, no improvement in heat resistance can be seen by simply blending them. On the contrary, the mechanical properties were significantly deteriorated, and no good results were obtained. By introducing a mercapto group such as γ-mercaptopropyl group into polydiorganosiloxane, the main component of silicone rubber, and covulcanizing it with ethylene propylene copolymer, the lack of compatibility is solved and heat resistance is improved. Attempts have been made to do so, but in this case, it is extremely complicated to introduce a γ-mercaptopropyl group into a high molecular weight polydiorganosiloxane, and the heat resistance of the polydiorganosiloxane is reduced by the introduction. Regarding ethylene propylene copolymers, it is necessary to use a large amount of non-conjugated diene to make a copolymer with a high iodine value in order to perform covulcanization, which also reduces heat resistance. In the end, the improvement in heat resistance due to co-vulcanization was canceled out, and a product with very good heat resistance was not obtained. There is also a heat-resistant formulation in which carbon black is added to ethylene propylene rubber, but the color is limited to black and it is unsuitable for electrical insulation. It is known that the use of finely powdered silica as a reinforcing filler for ethylene propylene rubber has the effect of improving its wear resistance. However, since finely powdered silica has poor affinity with the ethylene propylene diene copolymer, it is difficult to blend 20 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the latter. Therefore, there is a limit to the effect of improving wear resistance, and sufficient heat resistance cannot be obtained with this alone. Furthermore, if you try to incorporate more than 20 parts by weight of finely powdered silica, the Mooney level will increase significantly, making it difficult to handle the unvulcanized rubber.
In order to avoid this, it is necessary to add hydrocarbon-based process oil, which poses a problem of lowering heat resistance. The present inventors have made it possible to incorporate a large amount of fine powder silica by using fine powder silica whose surface has been treated with polyorganosiloxane as a reinforcing filler for ethylene propylene diene copolymer.
Furthermore, the inventors have discovered that the heat resistance, electrical insulation, and abrasion resistance of ethylene propylene rubber can be significantly improved, leading to the present invention. In addition, the present inventors have discovered that by adding polydiorganosiloxane, there is no need to use hydrocarbon-based process oil, which is a factor in reducing heat resistance, and that It has also been found that compression set at high temperatures can be significantly improved by using polydiorganosiloxane. That is, the present invention comprises (A) 100 parts by weight of a copolymer of ethylene, propylene, and a non-conjugated diene, (B) 10 to 200 parts by weight of finely powdered silica whose surface has been treated with polyorganosiloxane, and (C) an anti-aging agent. 1 to 20 parts by weight, (D) an organic peroxide, and (E) a polydiorganosiloxane with a degree of polymerization of 10 to 10,000 and in which 0 to 25 mol% of the total organic groups bonded to silicon atoms are alkenyl groups. 100 parts by weight of the heat-resistant composition. The copolymer (A) used in the present invention is a copolymer of ethylene, propylene, and a non-conjugated diene, and although the copolymerization ratio of ethylene and propylene is not particularly limited, it is usually Due to its physical properties, those containing 15 to 50 mol% of propylene units are used. Examples of non-conjugated dienes include dicyclopentadiene, ethylidenenorbornene, 1,
Examples include 4-hexadiene. The amount is
Usually, it is expressed by the iodine value due to the double bond contained in the copolymer due to the introduction of a non-conjugated diene, and an iodine value of 2 to 30 is generally used. In order to obtain excellent heat resistance, a material with a low iodine value is preferred, preferably 13 or less, particularly 7 or less. In order to obtain sufficient mechanical strength, it is preferable that the average molecular weight is 10,000 or more. The fine powder silica (B) used in the present invention is used to impart heat resistance to the composition of the present invention, and examples thereof include fumed silica, precipitated silica, silica aerogel, and calcined silica. Finely powdered silica having a specific surface area of 50 m 2 /g or more is preferred because it provides excellent heat resistance through the treatment described below, and fumed silica or precipitated silica is preferred because it is easily available. By treating the surface of these fine powder silicas with polyorganosiloxane, it becomes possible to blend a large amount of fine powder silica into ethylene propylene diene copolymer, which is the purpose of the present invention. It is extremely effective in imparting heat resistance to compositions containing coalescence. There are hydroxyl groups that bond to silicon atoms on the surface of fine powdered silica, but when polyorganosiloxane is added and baked at high temperatures, some of the organic groups of the polyorganosiloxane are detached and water vapor in the atmosphere is released. The silanol group becomes a silanol group and condenses with the hydroxyl group on the surface of the silica, thereby forming a polyorganosiloxane layer on the surface of the finely powdered silica. As the polyorganosiloxane, polymethylsiloxane is preferred because it is easy to obtain and handle, does not require extremely high processing temperatures, and has excellent processing effects. The siloxane skeleton may be linear, cyclic, or branched. Cyclic polydimethylsiloxanes such as octamethylcyclotetrasiloxane and hexamethylcyclotrisiloxane are easy to synthesize and have considerable processing effects, but they are in the gas phase at processing temperatures, so there are limitations on equipment. It is a preferable surface treatment agent except for
However, it is easy to process, and a polymethylsiloxane layer can be easily formed on the surface of fine powdered silica, and the effect of improving heat resistance, which is the objective of the present invention, can be most effectively achieved. Substantially linear polymethylsiloxane with a degree of polymerization of 10 or more is most preferred because it is very easy to mix into the diene polymer and is also easily available like cyclic polydimethylsiloxane. Such polymethylsiloxanes may be completely linear or slightly branched, and the terminal groups may be trimethylsilyl or hydroxydimethylsilyl groups. If the degree of polymerization is less than 10, it tends to turn into a gas phase at high temperatures, resulting in equipment limitations, and it is difficult to form an effective polymethylsiloxane layer in a short baking time. Fine powdered silica can be treated by the usual method. For example, the surface of finely powdered silica is sufficiently sprinkled with polymethylsiloxane or its solvent solution, and when a solvent is used, the solvent is removed by heating under reduced pressure. After that, polymethylsiloxane is baked onto the surface of the finely powdered silica by heating it to a high temperature. Examples of the solvent include hydrocarbons such as toluene, xylene, n-hexane, n-heptane, and petroleum benzine, and halogenated hydrocarbons such as trichlene and 1,1,1-trichloroethane.
The baking temperature is the temperature at which methyl groups are eliminated, that is, 200°C or higher, but preferably between 250 and 350°C. The amount of finely powdered silica surface-treated with polyorganosiloxane is between 10 and 200 parts by weight, preferably between 20 and 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the copolymer (A). This is because if the amount of fine powder silica is too small, there will be no heat resistance improving effect or reinforcing effect, and if it is too large, it will become hard and the physical properties after vulcanization will deteriorate. The anti-aging agent (C) used in the present invention, together with the surface-treated finely powdered silica (B), imparts heat resistance to the vulcanized composition. Anti-aging agents include phenol, imidazole, quinoline,
Amine-based, hydroquinone-based, zinc oxide, chlorinated polyethylene, etc. are known.
Any of them can be used in the present invention, and can be used alone or in combination, but since they have a synergistic effect with the surface-treated fine powder silica of (B) in improving heat resistance and do not cause coloring, 4,4'-thiobis(6-tertiarybutyl-
2-methylphenol), 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole zinc salt, or zinc oxide. The amount of anti-aging agent added is 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the copolymer (A). This is because if the amount added is too small, there will be no effect, and if the amount added is too large, the physical properties will be adversely affected. The organic peroxide (D) used in the present invention can be obtained by vulcanizing the copolymer (A), and when a polydiorganosiloxane containing an alkenyl group is used as (E), (E) and (A ) acts to co-vulcanize or crosslink (E). Examples of organic peroxides include dicumyl peroxide, ditertiarybutyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tertiarybutylperoxy)hexane, and 2,5-dimethyl-2,5-di(tertiarybutylperoxy). butyl)hexyne, di(tertiarybutylperoxy)diisopropylbenzene,
1,1'-di(tertiarybutylperoxy)-
Examples include 3,3,5-trimethylcyclohexane. The amount of organic peroxide to be added varies depending on the type of organic peroxide, and is not particularly limited.
Generally 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of copolymer (A)
Parts by weight are used. If it is less than 0.5 parts by weight, a sufficient vulcanization rate cannot be obtained, and if it exceeds 5 parts by weight, it is not only ineffective, but also causes decomposition products to remain.
Heat resistance decreases. In order to easily and safely handle the organic peroxide, it may be kneaded with polydiorganosiloxane to form a paste, or it may be adsorbed onto a powder such as calcium carbonate or molecular sieve. The polydiorganosiloxane (E) used in the present invention improves the processability of the composition by improving the slippage between the copolymer (A) and the surface-treated fine powder silica (B), It is also intended to reduce internal heat generation during use after vulcanization. Traditionally, hydrocarbon-based process oils and plasticizers such as dioctyl sebatate have been used for this purpose. However, these have low heat resistance, and their frequent use has the disadvantage that the heat resistance of ethylene propylene rubber decreases. Although (E) is not essential in the present invention, by using it instead of process oil or plasticizer, it is possible to prevent a decrease in heat resistance caused by these.
As polydiorganosiloxane, the degree of polymerization is 10~
10,000, preferably 300 to 8,000 substantially linear ones are preferred. If the degree of polymerization is too low, before vulcanization,
Alternatively, there is a phenomenon in which polydiorganosiloxane is liberated from the composition after vulcanization, and if the degree of polymerization is too high, the viscosity is high and it is inconvenient to handle. Such polydiorganosiloxanes are broadly classified into those having an alkenyl group such as a vinyl group or allyl group bonded to a silicon atom, and those having no alkenyl group. When an alkenyl group-containing material is used, it can be partially covulcanized with the copolymer (A) by the action of the organic peroxide (D), or crosslinked alone (E). Significantly improves compression set at high temperatures. Further, there is no need to use a crosslinking aid such as an acrylic ester type. The amount of alkenyl group is
The amount of organic groups bonded to silicon atoms ranges from 25 mol % or less, preferably 2 per molecule to 10 mol % of the organic groups. This is because if there are too many alkenyl groups, the composition after vulcanization will become hard and the remaining alkenyl groups will impair heat resistance. The alkenyl group is preferably a vinyl group because it is easily available. Those containing no alkenyl group do not perform such co-vulcanization or crosslinking and are used simply as a lubricant. In the present invention, any of these may be used as the polydiorganosiloxane, or both may be used together. Examples of organic groups other than alkenyl groups bonded to the silicon atom of polydiorganosiloxane include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, and decyl groups, aryl groups such as phenyl, and β. ―
Examples include aralkyl groups such as phenylethyl group and β-phenylpropyl group, substituted hydrocarbon groups such as halogenated alkyl groups, halogenated phenyl groups, and acylated alkyl groups. From the viewpoint of ease of handling the siloxane, a methyl group is preferred, and from the viewpoint of affinity for the copolymer (A), siloxanes having 40 mol% or less of phenyl groups in the siloxane group are also used. The amount of polydiorganosiloxane added in (E) is (A)
0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the copolymer,
Preferably it is 5 to 50 parts by weight. Even if used in too large a quantity, no further effect can be expected, which is not only economically disadvantageous, but also causes a decrease in mechanical properties. This is because, in some cases, the polydiorganosiloxane may ooze out. In the composition of the present invention, fillers other than (B), colorants,
conductivity agents, crosslinking aids such as trimethylolpropane trimethacrylate, ethylene dimethacrylate, triallylisocyanurate, dibenzoylquinone dioxime, flame retardants, chlorinated materials such as chlorosulfonated polyethylene and chlorinated polyethylene It is also possible to add polymers and the like. Although the method for preparing the composition of the present invention is not particularly limited, the copolymer (A) and the surface-treated finely powdered silica (B) are usually mixed in a mixing device such as a Banbury mixer or a dough mixer. Generally, (E) and (C) are blended simultaneously or sequentially to mix well, and then (D) is blended using two rolls. According to the present invention, a rubber-like elastic body can be obtained which has superior processability and superior heat resistance and electrical properties after vulcanization compared to conventional ethylene propylene rubber. By vulcanization, the composition of the present invention can be used in automotive parts, electrical insulation materials, etc., which are used in a temperature range between conventional ethylene propylene rubber and silicone rubber.
Used as a wire coating material. Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples. In Examples and Comparative Examples, all parts represent parts by weight. Comparative Example 1 100 parts of ethylene propylene diene copolymer (E-1) having an iodine number of 12 and the filler shown in Table 1 were charged into a Banbury mixer and mixed for 30 minutes to obtain compound samples 1a to 1f. Mooney viscosity of the formulation
When measured at 100℃, as shown in Table 1,
The Mooney viscosity of the sample using untreated finely powdered silica was significantly increased. This formulation contains a concentration of dicumyl peroxide adsorbed on calcium carbonate.
When 40% of the material was added and press vulcanization was performed at 160° C. for 20 minutes, a rubber-like elastic body with physical properties as shown in Table 1 was obtained. After heating this at 160°C for 72 hours, the physical properties were as shown in Table 1. at 200℃
Anything that has been heated for 24 hours will deteriorate significantly.
It was impossible to measure physical properties. The types and symbols of the fillers blended are as follows. P-1 Fumed silica with a specific surface area of 200 m 2 /g P-2 Precipitated silica with a specific surface species of 240 m 2 /g P-3 P-1 heat-treated with trimethylsilyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 200 cst at 25°C P -4 P-2 heat-treated with trimethylsilyl-terminated polydimethylsiloxane with a viscosity of 200cst at 25°C P-5 P-1 heat-treated under pressure with octamethylcyclotetrasiloxane P-6 P-1 For sample 1d, which was heat-treated with polydimethylsiloxane end-blocked with hydroxydimethylsilyl groups and having a viscosity of 1000 cst at 25°C, the compression set at 100°C for 70 hours was 42%.
【表】【table】
【表】
実施例 1
下記の老化防止剤を配合した以外は、比較例1
と同様にして、配合物試料11〜16を得た。ただ
し、配合物11,12は比較例試料である。比較例1
と同様にしてムーニー粘度の測定および加硫後の
物性、電気的性質の測定を行つた。加熱試験は
200℃、24時間の条件で行つた。配合比および測
定結果は第2表に示すとおりである。
老化防止剤
A―1 2,2,4―トリメチル―1,2―ジヒ
ドロキノリン重合体
A―2 2―メルカプトベンズイミダゾール
A―3 2―メルカプトベンズイミダゾール亜鉛
塩
A―4 4,4′―チオビス(6―ターシヤリブチ
ル―2―メチルフエノール)
A―5 酸化亜鉛
なお、配合物試料26は、ヨウ素価が4のエチレ
ンプロピレンジエン共重合体(E―2)を用いた
ものであるが、第2表に示されるように、きわめ
てすぐれた耐熱性を示した。[Table] Example 1 Comparative example 1 except that the following anti-aging agent was added
In the same manner as above, formulation samples 11 to 16 were obtained. However, formulations 11 and 12 are comparative samples. Comparative example 1
Mooney viscosity and physical properties and electrical properties after vulcanization were measured in the same manner as described above. The heating test
The test was carried out at 200°C for 24 hours. The blending ratio and measurement results are shown in Table 2. Antiaging agent A-1 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer A-2 2-mercaptobenzimidazole A-3 2-mercaptobenzimidazole zinc salt A-4 4,4'-thiobis( 6-tertiarybutyl-2-methylphenol) A-5 Zinc oxide Note that blend sample 26 uses an ethylene propylene diene copolymer (E-2) with an iodine value of 4, but As shown in the table, it showed extremely excellent heat resistance.
【表】【table】
【表】
実施例 2
ヨウ素価が4のエチレンプロピレンジエン共重
合体(E―2)を用い、第3表のポリジオルガノ
シロキサンを添加した以外は実施例1と同様にし
て、配合物試料21〜29を調整し、ムーニー粘度、
加硫後の物理的性質および圧縮永久歪を測定し
た。配合比および測定結果は第4表に示すとおり
である。[Table] Example 2 Compound samples 21- Adjust 29, Mooney viscosity,
Physical properties and compression set after vulcanization were measured. The blending ratio and measurement results are shown in Table 4.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 3
ヨウ素価が6のエチレンプロピレンジエン共重
合体(E―3)に、末端がビニルジメチルシリル
基で閉塞され、ケイ素原子に結合せる含有機基中
の10モル%がビニル基で残余がメチル基である、
重合度1000のポリジオルガノシロキサン(S―
8)およびすでに記述した微粉末シリカ、老化防
止剤を、実施例1と同様の方法で添加し、第5表
の配合で試料31〜33を得た。これらの試料実施例
1と同様にして加硫した。ムーニー粘度および圧
縮永久歪は第5表のとおりである。[Table] Example 3 An ethylene propylene diene copolymer (E-3) with an iodine value of 6 is end-blocked with a vinyldimethylsilyl group, and 10 mol% of the containing groups bonded to silicon atoms are vinyl groups. and the remainder is a methyl group,
Polydiorganosiloxane (S-
8) and the already described fine powder silica and anti-aging agent were added in the same manner as in Example 1 to obtain samples 31 to 33 with the formulations shown in Table 5. These samples were vulcanized in the same manner as Example 1. Mooney viscosity and compression set are shown in Table 5.
【表】【table】
【表】
実施例 4
実施例1の試料13、および実施例2の試料22に
ついて、過酸化ジクミルのかわりに2,5―ジメ
チル―2,5―ジターシヤリブチルヘキサンを5
重量部用いて、160℃で30分間のプレス加硫を行
つた。得られたゴム弾性体を200℃で24時間加熱
したところ、第6表に示すように、実施例1およ
び実施例2と同様の耐熱性を示した。[Table] Example 4 Regarding sample 13 of Example 1 and sample 22 of Example 2, 55% of 2,5-dimethyl-2,5-ditertyabutylhexane was added instead of dicumyl peroxide.
Press vulcanization was performed at 160° C. for 30 minutes using parts by weight. When the obtained rubber elastic body was heated at 200° C. for 24 hours, as shown in Table 6, it exhibited the same heat resistance as Example 1 and Example 2.
Claims (1)
エンの共重合体100重量部、 (B) ポリオルガノシロキサンで表面を処理した微
粉末シリカ10〜200重量部、 (C) 老化防止剤1〜20重量部、 (D) 有機過酸化物、および (E) 重合度10〜10000で、ケイ素原子に結合した
全有機基中の0〜25モル%がアルケニル基であ
るポリジオルガノシロキサン0〜100重量部 から成ることを特徴とする。耐熱性組成物。 2 (B)で用いるポリオルガノシロキサンが、重合
度10以上の実質的に直鎖状のポリメチルシロキサ
ンである、特許請求の範囲第1項記載の組成物。 3 (B)で用いるポリオルガノシロキサンが環状ポ
リジメチルシロキサンである、特許請求の範囲第
1項記載の組成物。 4 (B)の微粉末シリカがヒユームドシリカであ
る、特許請求の範囲第1項記載の組成物。 5 (B)の微粉末シリカが沈澱シリカである、特許
請求の範囲第1項記載の組成物。 6 (B)の微粉末シリカの量が20〜100重量部であ
る、特許請求の範囲第1項記載の組成物。 7 (C)が4,4′―チオビス(6―ターシヤリブチ
ル―2―メチルフエノール)、2,2,4―トリ
メチル―1,2―ジヒドロキノリン重合体、2―
メルカプトベンズイミダゾール、2―メルカプト
ベンズイミダゾール亜鉛塩、および酸化亜鉛から
成る群より選ばれた老化防止剤である、特許請求
の範囲第1項記載の組成物。 8 (E)のアルケニル基がビニル基である、特許請
求の範囲第1項記載の組成物。 9 (E)のアルケニル基の量が、1分子中2個以上
で、かつケイ素原子に結合した全有機基中の10モ
ル%以下である、特許請求の範囲第1項記載の組
成物。 10 (E)のケイ素原子に結合したアルケニル基以
外の有機基がメチル基である、特許請求の範囲第
1項記載の組成物。 11 (A)の共重合体のヨウ素価が13以下である、
特許請求の範囲第1項記載の組成物。 12 (A)の共重合体のヨウ素価が7以下である、
特許請求の範囲第1項記載の組成物。[Scope of Claims] 1 (A) 100 parts by weight of a copolymer of ethylene, propylene, and a non-conjugated diene, (B) 10 to 200 parts by weight of finely powdered silica whose surface has been treated with polyorganosiloxane, (C) Aging 1 to 20 parts by weight of an inhibitor, (D) an organic peroxide, and (E) a polydiorganosiloxane with a degree of polymerization of 10 to 10,000 and in which 0 to 25 mol% of the total organic groups bonded to silicon atoms are alkenyl groups. 0 to 100 parts by weight. Heat resistant composition. 2. The composition according to claim 1, wherein the polyorganosiloxane used in (B) is a substantially linear polymethylsiloxane having a degree of polymerization of 10 or more. 3. The composition according to claim 1, wherein the polyorganosiloxane used in (B) is a cyclic polydimethylsiloxane. 4. The composition according to claim 1, wherein the finely powdered silica (B) is fumed silica. 5. The composition of claim 1, wherein the finely divided silica in (B) is a precipitated silica. 6. The composition according to claim 1, wherein the amount of finely divided silica (B) is from 20 to 100 parts by weight. 7 (C) is 4,4′-thiobis(6-tertiarybutyl-2-methylphenol), 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 2-
The composition of claim 1, wherein the composition is an antiaging agent selected from the group consisting of mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole zinc salt, and zinc oxide. 8. The composition according to claim 1, wherein the alkenyl group in (E) is a vinyl group. 9. The composition according to claim 1, wherein the amount of alkenyl groups (E) is 2 or more in one molecule and 10 mol% or less of the total organic groups bonded to silicon atoms. 10. The composition according to claim 1, wherein the organic group other than the alkenyl group bonded to the silicon atom in (E) is a methyl group. 11 The iodine value of the copolymer (A) is 13 or less,
A composition according to claim 1. 12 The iodine value of the copolymer (A) is 7 or less,
A composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14387278A JPS5571737A (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Heat-resistant composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14387278A JPS5571737A (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Heat-resistant composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5571737A JPS5571737A (en) | 1980-05-30 |
| JPS6147865B2 true JPS6147865B2 (en) | 1986-10-21 |
Family
ID=15348954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14387278A Granted JPS5571737A (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Heat-resistant composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5571737A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2244489A (en) * | 1990-05-07 | 1991-12-04 | Rogers Corp | Coated filler particles and method for making same |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162738A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Electrically insulating composition having high heat resistance |
| JPS58198547A (en) * | 1982-05-16 | 1983-11-18 | Bando Chem Ind Ltd | Rubber composition |
| US4500666A (en) * | 1982-05-16 | 1985-02-19 | Bando Chemical Industries, Ltd. | Rubber composition containing non-tackiness-imparting agent and conveyor belt having surface layer made of vulcanizate of said composition |
| US4526922A (en) * | 1983-04-15 | 1985-07-02 | Union Carbide Corporation | Organofunctional silane-siloxane oligomer coupling compositions, curable and cured elastomeric compositions containing same and novel electric cable containing said cured elastomeric compositions |
| JPH07116325B2 (en) * | 1987-02-16 | 1995-12-13 | 日本合成ゴム株式会社 | Rubber composition, crosslinkable rubber composition, oil seal and rubber hose |
| JPH0826188B2 (en) * | 1987-10-20 | 1996-03-13 | 三井石油化学工業株式会社 | Heat resistant rubber composition |
| JPH06104763B2 (en) * | 1987-12-14 | 1994-12-21 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | Vulcanizable rubber composition |
| JPH06223629A (en) * | 1993-01-06 | 1994-08-12 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | Rubber-molding composition for electricity |
| JP3912506B2 (en) * | 2002-05-14 | 2007-05-09 | 信越化学工業株式会社 | Rubber composition for keypad and keypad using the same |
| WO2018101009A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 信越化学工業株式会社 | Polyolefin-based rubber composition |
| JP2018115242A (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 株式会社アマデラスホールディングス | Polyolefin-based rubber composition |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494815A (en) * | 1972-05-08 | 1974-01-17 | ||
| JPS4934948A (en) * | 1972-07-31 | 1974-03-30 | ||
| JPS4938198A (en) * | 1972-07-31 | 1974-04-09 | ||
| JPS5040139A (en) * | 1973-08-17 | 1975-04-12 | ||
| JPS53102949A (en) * | 1977-02-21 | 1978-09-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Elastomer composition |
-
1978
- 1978-11-21 JP JP14387278A patent/JPS5571737A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2244489A (en) * | 1990-05-07 | 1991-12-04 | Rogers Corp | Coated filler particles and method for making same |
| US5182173A (en) * | 1990-05-07 | 1993-01-26 | Rogers Corporation | Coated particles and method for making same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5571737A (en) | 1980-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0040468B1 (en) | Rubber compositions containing ethylene-propylene-diene terpolymers or ethylene-propylene copolymers and silicones | |
| JP3846574B2 (en) | Tracking-resistant silicone rubber composition and power cable using the same | |
| EP0180843B1 (en) | Silicone elastomer composition | |
| JPS6147865B2 (en) | ||
| CA2297068A1 (en) | Curable composition | |
| EP0558385A1 (en) | Rubber formulation and process for preparing same | |
| EP0893480A1 (en) | Curable fluorosilicone composition having surface lubricity | |
| EP0559515A1 (en) | Rubber formulation | |
| JP3611970B2 (en) | Thermoset fluorosilicone rubber composition with improved compression set | |
| JP2022500526A (en) | Silicone rubber composition | |
| JP3464702B2 (en) | Method for producing silicone rubber composition | |
| EP0485906B1 (en) | Vulcanizable rubber composition | |
| EP0238873A2 (en) | Heat-vulcanizing organopolysiloxane composition | |
| JP3386831B2 (en) | Fluorosilicone rubber composition | |
| JPH07207161A (en) | Self-fusing silicone rubber composition | |
| JP3583593B2 (en) | Crosslinkable rubber composition, and crosslinked rubber thereof | |
| JP4807898B2 (en) | Additives and methods for enhancing the thermal aging properties of elastomers | |
| JP3365785B2 (en) | Method for producing fluorosilicone rubber composition | |
| JPH0643535B2 (en) | Rubber composition | |
| KR20180102556A (en) | Thermosetting elastomer composition | |
| KR102942626B1 (en) | Hydrosilylation curing of elastomers | |
| JP6864651B2 (en) | Silicone rubber composition and silicone rubber parts | |
| JP3147956B2 (en) | Silicone rubber composition and plug boot | |
| JP3438419B2 (en) | EPDM composition | |
| JPH0491166A (en) | Silicone rubber composition |