JPH0517688A - Low-temperature packing silicone rubber composition - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a low-temp. packing silicone rubber compsn. little in the change of rubber hardness (not hardened) even at -50 deg.C or lower and excellent in permanent compressive set. CONSTITUTION:A low-temp packing silicone rubber compsn. which comprises 100 pts.wt polyorganisilixane contg. siloxane units of the general formula (I): R<1>R<2>SiO (R<1> is a group represented by CH2CH2R; R<2> is a methyl group; and R<f> is a 1-3C perfluoroalkyl group) and siloxane units of the general formula (II): R<3>mSiO4-m/2 (R<3> is an identical or different, substd. or unsubsted., monovalent hydrocarbon group or a hydrogen atom; and (m) is 1, 2 or 3) and having an average degree of polymn. of 1000 to 10000 wherein the amt. of the siloxane units of the formula (I) is 3 to 20mol% based on the total siloxane units and the amt. of vinyl groups is 0.02 to 0.5mol% based on the total of substituents bonded to the silicon atoms; 10-100 pts.wt. reinforcing silica filler having a specific surface area of at least 50m<2>/g; and 0.1-10pts.wt org. peroxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、低温パッキング用シリコ
ーンゴム組成物に関する。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a silicone rubber composition for low temperature packing.

【０００２】[0002]

【発明の技術的背景とその問題点】現在、ＬＮＧタンカ
ーや環境試験機など−50℃以下の極低温になる部分のゴ
ムパッキング材としては、フェニル基含有シリコーンゴ
ムが一般的に用いられている。しかしながら、フェニル
基含有シリコーンゴムは−50℃以下でゴム状を維持する
もののゴム硬度が硬くなり、圧縮永久歪性もかなり悪く
なるという欠点がある。これらの欠点があるにもかかわ
らず、これまではフェニル基含有シリコーンゴムに替わ
る低温パッキング用ゴム材は提供されておらず、新しい
ゴム材の開発が強く望まれていた。TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION AND PROBLEMS OF THE INVENTION At present, a phenyl group-containing silicone rubber is generally used as a rubber packing material for an extremely low temperature of -50 ° C. or less such as an LNG tanker or an environmental tester. . However, although the phenyl group-containing silicone rubber maintains a rubbery state at -50 ° C or lower, it has a drawback that the rubber hardness becomes hard and the compression set is considerably deteriorated. Despite these drawbacks, a rubber material for low-temperature packing, which replaces the phenyl group-containing silicone rubber, has not been provided so far, and development of a new rubber material has been strongly desired.

【０００３】[0003]

【発明の目的】本発明は、上記の問題点を解決した−50
℃以下でもゴム硬度の変化が小さく（硬くならず）、更
に圧縮永久歪性にも優れた低温パッキング用シリコーン
ゴム組成物を提供することを目的とする。The present invention has solved the above problems.
It is an object of the present invention to provide a silicone rubber composition for low-temperature packing, which has a small change in rubber hardness (does not become hard) even at a temperature of not higher than 0 ° C and is excellent in compression set.

【０００４】[0004]

【発明の構成】本発明者らは上記目的を達成するべく鋭
意検討した結果、シロキサン成分として特定組成のポリ
オルガノシロキサンを使用することにより上記問題点の
解決された低温パッキング用シリコーンゴム組成物が提
供できることを見出し、本発明を完成するに至った。即
ち本発明は、 (A) 一般式(I) R¹R²SiO (I) （式中、R¹は-CH₂CH₂R^f で示される基、R²はメチル基で
あり、R^fは炭素数１〜３のパーフルオロアルキル基であ
る）で表わされるシロキサン単位および 一般式(II)SUMMARY OF THE INVENTION As a result of intensive studies conducted by the present inventors to achieve the above object, a silicone rubber composition for low-temperature packing, in which the above-mentioned problems have been solved by using a polyorganosiloxane having a specific composition as a siloxane component, They have found that they can be provided and have completed the present invention. That is, the present invention, (A) general formula (I) R ¹ R ² SiO (I) (wherein, R ¹ is a group represented by -CH ₂ CH ₂ R ^f , R ² is a methyl group, R ^f Is a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms) and a general formula (II)

【０００５】[0005]

【化２】 [Chemical 2]

【０００６】 （式中、R³は同種又は異種の置換もしくは非置換の１価炭化水素基又は水素原子 であり、m は１、２又は３である）で示されるシロキサン単位から成り、全シロ キサン単位のうち(I) で示されるシロキサン単位が３〜20モル％であり、ケイ素 原子に結合する置換基のうち0.02〜0.5 モル％がビニル基である平均重合度1000 〜10000 のポリオルガノシロキサン 100 重量部 (B) 比表面積が50m²/g以上である補強性シリカ充填剤 10 〜100 重量部 (C) 有機過酸化物 0.1〜 10 重量部 から成る低温パッキング用シリコーンゴム組成物に関す
る。(Wherein R ³ is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group or hydrogen atom, and m is 1, 2 or 3). Polyorganosiloxane having an average degree of polymerization of 1000 to 10000 in which the siloxane unit represented by (I) is 3 to 20 mol% of the xane units and 0.02 to 0.5 mol% of the substituents bonded to silicon atoms are vinyl groups. The present invention relates to a silicone rubber composition for low-temperature packing comprising 100 parts by weight (B) 10 to 100 parts by weight of a reinforcing silica filler having a specific surface area of 50 m ² / g or more (C) 0.1 to 10 parts by weight of organic peroxide.

【０００７】(A) 成分のポリオルガノシロキサンのう
ち、(I) のシロキサン単位の全シロキサン単位に占める
割合は３〜20モル％の範囲であり、この好ましくは５〜
10モル％である。３モル％未満でも20モル％より多くて
も低温でのゴム硬度や圧縮永久歪性に劣るようになる。
(I) のシロキサン単位のうちR¹は-CH₂CH₂R^f で示される
基であり、R^fとしてはトリフルオロメチル、ペンタフル
オロエチル等が挙げられ、R¹としては、合成、入手のし
易さから-CH₂CH₂CF₃が好ましい。またR²はメチル基であ
る。(A) 成分のポリオルガノシロキサンにおいて、ケイ
素原子に結合する置換基のうち0.02〜0.5 モル％がビニ
ル基であり、好ましくは0.05〜0.3 モル％である。この
割合が0.02モル％未満であると、架橋点が少なくなり、
圧縮永久歪特性が悪くなり、0.5 モル％を越えると、ゴ
ムが脆くなる。また、(II)のシロキサン単位のR³は、同
種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基又は
水素原子であり、例えばメチル、エチル、プロピル、ブ
チル等のアルキル基、ビニル、アリル等のアルケニル
基、フェニル等のアリール基、β−フェニルエチル、β
−フェニルプロピル等のアラルキル基等が挙げられる。
これらのうち、合成、入手のし易さから、ビニル基以外
には水素原子、メチル基、エチル基が好ましく、特に圧
縮永久歪性や合成のし易さからメチル基が好ましい。ま
た高引裂性を出す目的で、ビニル基量の異なる２種類の
生ゴムをブレンドして使用することもできるが、ブレン
ド後のビニル基量が0.02〜0.5 モル％の範囲であること
が必要であり、またブレンドして使用する生ゴムは、そ
れぞれ、(I)のシロキサン単位が全シロキサン単位のう
ち３〜20モル％の範囲であることが必要である。またポ
リオルガノシロキサンの平均重合度は1000〜10000 であ
り、1000未満ではゴムの強度が十分でなく、10000 を越
えると作業性が低下する。特に3000〜8000が好ましい。In the polyorganosiloxane of the component (A), the proportion of the siloxane units of the (I) in the total siloxane units is in the range of 3 to 20 mol%, preferably 5 to 5.
It is 10 mol%. If it is less than 3 mol% or more than 20 mol%, the rubber hardness and compression set at low temperature become poor.
R ¹ of the siloxane units (I) is a group represented by -CH ₂ CH ₂ R ^f, trifluoromethyl As R ^f, pentafluoroethyl and the like, and the R ^1, synthesis, to obtain From the viewpoint of ease of use, -CH ₂ CH ₂ CF ₃ is preferable. R ² is a methyl group. In the polyorganosiloxane as the component (A), 0.02 to 0.5 mol% of the substituents bonded to silicon atoms are vinyl groups, and preferably 0.05 to 0.3 mol%. If this ratio is less than 0.02 mol%, the number of crosslinking points decreases,
If the compression set characteristics are deteriorated and the amount exceeds 0.5 mol%, the rubber becomes brittle. Further, R ³ of the siloxane unit of (II) is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group or a hydrogen atom, and examples thereof include an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl and butyl, vinyl, allyl and the like. Alkenyl groups, aryl groups such as phenyl, β-phenylethyl, β
And aralkyl groups such as phenylpropyl.
Of these, a hydrogen atom, a methyl group, and an ethyl group are preferable in addition to the vinyl group because of their ease of synthesis and availability, and a methyl group is particularly preferable because of their compression set and ease of synthesis. Further, two kinds of raw rubbers having different vinyl groups can be blended and used for the purpose of providing high tearability, but the vinyl group amount after blending is required to be in the range of 0.02 to 0.5 mol%. In addition, the raw rubbers to be used by blending each require that the siloxane units of (I) be in the range of 3 to 20 mol% of the total siloxane units. The polyorganosiloxane has an average degree of polymerization of 1000 to 10000. If it is less than 1000, the rubber strength is insufficient, and if it exceeds 10,000, the workability is deteriorated. Particularly, 3000 to 8000 is preferable.

【０００８】本発明で用いられる(B) 成分の補強性シリ
カ充填剤は、組成物の強度を高める目的で配合するもの
である。このような充填剤としては、例えば煙霧質シリ
カ、湿式シリカ及びその焼成シリカ等や、これらをオル
ガノシラン、環状ポリシロキサン、直鎖状ポリシロキサ
ン及びオルガノシラザン等で表面処理したもの、または
そのブレンド物であり、その比表面積が50m²/g以上のも
のが挙げられる。50m²/g未満では十分な補強効果が得ら
れない。この充填剤の配合量は(A) 成分100 重量部に対
して10〜100 重量部、好ましくは20〜50重量部である。
10重量部未満ではゴムの強度が十分でなく、また100 重
量部を越えるとゴムが脆くなりパッキング材として使用
できなくなる。The reinforcing silica filler as the component (B) used in the present invention is added for the purpose of increasing the strength of the composition. Such fillers include, for example, fumed silica, wet silica and its calcined silica, and those surface-treated with organosilane, cyclic polysiloxane, linear polysiloxane, organosilazane, or the like, or a blend thereof. And those having a specific surface area of 50 m ² / g or more. If it is less than 50 m ² / g, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained. The amount of this filler compounded is 10 to 100 parts by weight, preferably 20 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
If it is less than 10 parts by weight, the strength of the rubber is not sufficient, and if it exceeds 100 parts by weight, the rubber becomes brittle and cannot be used as a packing material.

【０００９】(C) 成分の有機過酸化物としては、例えば
ジクミルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオ
キサイド、2,5 −ジクミル−2,5 −ジ（ターシャリブチ
ルパーオキシ）ヘキサン、2,5 −ジクミル−2,5 −ジ
（ターシャリブチルパーオキシ）ヘキシン、ジ（ターシ
ャリーブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼンおよ
び1,1'−ジ（ターシャリブチルパーオキシ）−3,3,5 −
トリメチルシクロヘキサンなどを挙げることができる。
この有機過酸化物は容易に、かつ安全に取扱うために、
ポリジオルガノシロキサンとともに混練してペースト状
にしたり、炭酸カルシウムやモレキュラーシーブのよう
な粉体に吸着させて用いることもできる。(C) 成分の有
機過酸化物の配合量は、(A) 成分100 重量部に対して0.
1 〜10重量部である。配合量が0.1 重量部未満の場合は
十分なゴムの架橋が行われず、10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。Examples of the organic peroxide as the component (C) include dicumyl peroxide, ditertiary butyl peroxide, 2,5-dicumyl-2,5-di (tertiary butyl peroxy) hexane, and 2,5. -Dicumyl-2,5-di (tertiarybutylperoxy) hexyne, di (tert-butylperoxy) diisopropylbenzene and 1,1'-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-
Examples include trimethylcyclohexane.
In order to handle this organic peroxide easily and safely,
It can also be used by kneading with polydiorganosiloxane to form a paste, or by adsorbing to powder such as calcium carbonate or molecular sieve. The blending amount of the organic peroxide as the component (C) is 0 with respect to 100 parts by weight of the component (A).
1 to 10 parts by weight. If the compounding amount is less than 0.1 part by weight, the rubber is not sufficiently crosslinked, and even if it is used in an amount exceeding 10 parts by weight, not only there is no effect but also the heat resistance decreases due to the remaining decomposition products.

【００１０】さらに、本発明の組成物には、必要に応じ
て加工助剤として末端にOH基やＣＨ_３Ｏ基を持つシリコ
ーンオイルを添加することができ、また上記以外の、け
いそう土、粉砕シリカ、クレー、アルミナ、炭酸カルシ
ウム、タルクなどの非補強性充填剤、カーボンブラッ
ク、グラファイトなどの導電性付与剤、金属石鹸類など
のロール作業性改良剤、酸化鉄、酸化セリウムなどの耐
熱向上剤、その他にシランカップリング剤、着色剤、難
燃性付与剤などを配合することができる。Further, if necessary, a silicone oil having an OH group or a CH ₃ O group at a terminal can be added to the composition of the present invention as a processing aid, and diatomaceous earth other than the above, Non-reinforcing fillers such as ground silica, clay, alumina, calcium carbonate and talc, conductivity imparting agents such as carbon black and graphite, roll workability improving agents such as metal soaps, heat resistance improvement such as iron oxide and cerium oxide In addition to the agent, a silane coupling agent, a colorant, a flame retardancy-imparting agent and the like can be added.

【００１１】本発明の組成物の製造方法は、特に制限さ
れるものではないが、一般的には（Ａ） 〜(C) の各成
分および必要に応じて他の成分を、バンバリーミキサ
ー、ニーダー、インターミキサー、ロールなどの混合機
によって、均一になるまで混合することにより、製造す
ることができる。The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited, but in general, the components (A) to (C) and, if necessary, other components are added to a Banbury mixer or a kneader. It can be produced by mixing with a mixer such as an intermixer or a roll until it becomes uniform.

【００１２】[0012]

【発明の効果】本発明の低温パッキング用シリコーンゴ
ム組成物を用いて成形したパッキングは−110 ℃〜＋20
0 ℃まで広い温度範囲にわたって安定したゴム強度、圧
縮永久歪性を示すため、ＬＮＧタンカーや環境試験機な
どの極低温になる部分のゴムパッキング材として有効で
ある。[Effects of the Invention] A packing molded using the silicone rubber composition for low temperature packing of the present invention has a temperature of -110 ° C to +20.
Since it exhibits stable rubber strength and compression set over a wide temperature range up to 0 ° C, it is effective as a rubber packing material for extremely low temperature parts such as LNG tankers and environmental testing machines.

【００１３】[0013]

【実施例】以下に、実施例を挙げ本発明をさらに詳細に
説明する。ここで部はすべて重量部を示す。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. All parts are parts by weight.

【００１４】実施例１〜３および比較例１〜４ 一般式Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4 General formula

【００１５】[0015]

【化３】 [Chemical 3]

【００１６】で示される、平均重合度約5000のポリジオ
ルガノシロキサン（a, b, c ,dは各シロキサン単位の数
を示し、表１にそれぞれの割合（モル％）を示す。）10
0 部、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積
200m²／g の煙霧質シリカ充填剤40部およびジクミルパ
ーオキサイド0.5 部を、ニーダーを用いて均一に混合し
シリコーンゴムコンパウンドを得た。このようにして得
られたシリコーンゴムコンパウンドを、 170℃で10分
間、40kg／cm² の圧力でプレス加硫し、２mm厚のシート
を得た。これらのシートについて 200℃のオーブン中で
４時間の後加硫を行い、試験用サンプルとした。この試
験用サンプルを用いてJIS K6301 に従い、物性試験を行
った。また、試験片の低温での硬さ変化、低温での圧縮
永久歪率を測定した。結果を表１に示す。Polydiorganosiloxane having an average degree of polymerization of about 5,000 (a, b, c, d represents the number of each siloxane unit, and Table 1 shows the respective proportions (mol%)).
0 part, specific surface area surface treated with hexamethyldisilazane
40 parts of 200 m ² / g fumed silica filler and 0.5 parts of dicumyl peroxide were uniformly mixed using a kneader to obtain a silicone rubber compound. The silicone rubber compound thus obtained was press-vulcanized at 170 ° C. for 10 minutes under a pressure of 40 kg / cm ² to obtain a 2 mm thick sheet. These sheets were post-vulcanized in an oven at 200 ° C. for 4 hours and used as test samples. Using this test sample, a physical property test was conducted according to JIS K6301. Further, the change in hardness of the test piece at low temperature and the compression set at low temperature were measured. The results are shown in Table 1.

【００１７】[0017]

【表１】 [Table 1]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】(A) 一般式(I) R¹R²SiO (I) （式中、R¹は-CH₂CH₂R^f で示される基、R²はメチル基で
あり、R^fは炭素数１〜３のパーフルオロアルキル基であ
る）で表わされるシロキサン単位および 一般式(II) 【化１】 （式中、R³は同種又は異種の置換もしくは非置換の１価炭化水素基又は水素原子 であり、m は１、２又は３である）で示されるシロキサン単位から成り、全シロ キサン単位のうち(I) で示されるシロキサン単位が３〜20モル％であり、ケイ素 原子に結合する置換基のうち0.02〜0.5 モル％がビニル基である平均重合度1000 〜10000 のポリオルガノシロキサン 100 重量部 (B) 比表面積が50m²/g以上である補強性シリカ充填剤 10 〜100 重量部 (C) 有機過酸化物 0.1〜 10 重量部 から成る低温パッキング用シリコーンゴム組成物。Claims (A) General formula (I) R ¹ R ² SiO (I) (wherein R ¹ is a group represented by —CH ₂ CH ₂ R ^f , and R ² is methyl. R ^f is a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms) and a siloxane unit represented by the general formula (II): (Wherein R ³ is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group or hydrogen atom, and m is 1, 2 or 3), and among all siloxane units, 100 parts by weight of a polyorganosiloxane having an average degree of polymerization of 1000 to 10000 in which the siloxane unit represented by (I) is 3 to 20 mol% and 0.02 to 0.5 mol% of the substituents bonded to silicon atoms are vinyl groups ( B) Silicone rubber composition for low-temperature packing comprising 10 to 100 parts by weight of a reinforcing silica filler having a specific surface area of 50 m ² / g or more (C) 0.1 to 10 parts by weight of organic peroxide.