JP3412707B2 - Fluoro rubber composition - Google Patents

Fluoro rubber composition

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JP3412707B2
JP3412707B2 JP03914594A JP3914594A JP3412707B2 JP 3412707 B2 JP3412707 B2 JP 3412707B2 JP 03914594 A JP03914594 A JP 03914594A JP 3914594 A JP3914594 A JP 3914594A JP 3412707 B2 JP3412707 B2 JP 3412707B2
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貴司 榎田
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、フッ素ゴム組成物に関
する。更に詳しくは、金型離型性にすぐれたフッ素ゴム
組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】フッ素ゴムの加硫物は、種々の好ましい
性質を有するものの、それの加硫成形時には金型成形性
に劣っているという欠点を有している。このため、シリ
コーン系、フッ素系等の外部離型剤を金型面に塗布した
り、あるいは未加硫ゴムコンパウンド中に内添離型剤を
含有せしめるなどの方法が一般にとられており、特に最
近では生産性の点から、外部離型剤を用いない加硫成形
方法が望まれている。 【０００３】従って、内添離型剤を用いる方向にある
が、内添離型剤を用いる場合には、金型離型性の改善は
当然のことであり、それ以外にも常態物性や圧縮永久
歪、更にはフッ素ゴムが本来有するすぐれた耐熱性、耐
薬品性、耐油性などの損なわれることのない内添離型剤
が求められる。 【０００４】こうした条件を比較的みたすものとして、
テトラフルオロエチレンの低分子量重合体が提案されて
いるが(特公昭56-40168号公報、特開昭58-23846号公
報、同59-41350号公報)、この場合には離型性を十分確
保する迄に添加量を多くすると硬さが上昇し、配合の自
由度が制約されるなどの問題点があり、未だ満足される
レベルにはない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、硬さ
変化を含めた常態物性や圧縮永久歪、更にはフッ素ゴム
が本来有する好ましい諸性質を実質的に損なうことな
く、加硫成形時における金型離型性を改善したフッ素ゴ
ム組成物を提供することにある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】かかる本発明の目的
は、パーフルオロアルキルヨージドをカップリングして
得られた一般式F(CF2)2nF(ここで、nは5〜30の整数であ
る)で表わされるパーフルオロアルカン、パーフルオロ
アルキルハライドを亜鉛と反応させて得られた一般式F
(CF2)mH(ここで、mは10〜30の整数である)で表わされる
1H-パーフルオロアルカンの両者を含有するフッ素ゴム
組成物によって達成される。 【０００７】フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデンを
主成分とし、これと他の含フッ素オレフィン、例えばヘ
キサフルオロプロペン、ペンタフルオロプロペン、トリ
フルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、テト
ラフルオロエチレン、フッ化ビニル、パーフルオロ(ア
クリル酸エステル)、アクリル酸パーフルオロアルキ
ル、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)などの少な
くとも一種との共重合体、テトラフルオロエチレン-プ
ロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-プロピレ
ン-フッ化ビニリデン3元共重合体、テトラフルオロエチ
レン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体
などが用いられる。また、これらのフッ素ゴムには、パ
ーオキサイド加硫可能な架橋点モノマーや臭素、ヨウ素
またはこれら両者を結合させたものなども用いられる。 【０００８】一般式 F(CF2)2nF で表わされるパーフル
オロアルカンは、一般式 F(CF2)nIで表わされるパーフ
ルオロアルキルヨージドをカップリングすることによっ
て製造される化合物であり、具体的には例えばパーフル
オロデカン、パーフルオロドデカン、パーフルオロヘキ
サデカン、パーフルオロオクタデカン、パーフルオロエ
イコサン、パーフルオロテトラコサン、パーフルオロオ
クタコサン、パーフルオロトリアコンタン、パーフルオ
ロテトラコンタン、パーフルオロペンタコンタン、パー
フルオロヘキサコンタンなどが挙げられ、これらは単独
であるいは混合物として用いられる。 【０００９】また、一般式 F(CF2)mH で表わされる1H-
パーフルオロアルカンは、パーフルオロアルキルハライ
ドを亜鉛と反応させることによって製造される化合物で
あり(特開平5-320078号公報)、具体的には例えば1H-パ
ーフルオロデカン、1H-パーフルオロドデカン、1H-パー
フルオロヘキサデカン、1H-パーフルオロオクタデカ
ン、1H-パーフルオロエイコサン、1H-パーフルオロテト
ラコサン、1H-パーフルオロオクタコサン、1H-パーフル
オロトリアコンタンなどが挙げられ、これらは単独であ
るいは混合物として用いられる。 【００１０】これらのパーフルオロアルカン類は、パー
フルオロアルカン、1H-パーフルオロアルカンの両者が
フッ素ゴム100重量部当り約0.5〜10重量部、好ましくは
約1〜5重量部、更に好ましくは約1.5〜3重量部の割合で
用いられる。これ以下の配合割合では、本発明の目的と
する金属離型性の改善効果が得られず、一方これより多
い配合割合で用いられると、得られる加硫成形物の加硫
特性が損なわれるようになる。 【００１１】以上の各成分を必須成分とするフッ素ゴム
組成物中には、充填剤、補強剤としてカーボンブラッ
ク、シリカ、グラファイト、クレー、タルク、けいそい
土、硫酸バリウム、酸化チタンなども添加可能である。 【００１２】加硫系については特に指定がなく、フッ素
ゴム共重合体の種類に応じて、アミン加硫、ポリオール
加硫、パーオキサイド加硫など任意の加硫方法をとるこ
とができ、これらの加硫系に必要な配合剤、例えば加硫
剤、加硫促進剤、受酸剤などが配合される。 【００１３】 アミン加硫の架橋剤としては、４，４′
−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）カーバメー
ト、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、Ｎ，Ｎ′−
ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンなどが用
いられ、ポリオール加硫の架橋剤としては、２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［ビスフェノー
ルＡ］、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）パー
フルオロプロパン）［ビスフェノールＡＦ］、ヒドロキ
ノン、カテコール、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキ
シジフェニル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタンなどのポリ
ヒドロキシ芳香族化合物あるいはそれらのアルカリ金属
塩またはアルカリ土類金属塩が用いられ、またパーオキ
サイド加硫の共架橋剤および有機過酸化物としては、一
般に用いられている任意のものを用いることができる。
共架橋剤は、フッ素ゴム１００重量部当り約０．５〜１
０重量部、好ましくは約０．５〜６重量部の割合で、ま
た有機過酸化物は、フッ素ゴム１００重量部当り約０．
１〜５重量部、好ましくは約０．５〜３重量部の割合
で、それぞれ用いられる。 【００１４】 加硫促進剤としては、ポリヒドロキシ芳
香族化合物またはその金属塩が架橋剤として用いられた
とき、各種の第４級アンモニウム塩または第４級ホスホ
ニウム塩などが、フッ素ゴム１００重量部当り約０．１
〜１０重量部、好ましくは約０．１〜２重量部の割合で
用いられる。また、受酸剤としては、各種の２価金属の
酸化物または水酸化物が、フッ素ゴム１００重量部当り
約１〜２０重量部、好ましくは約３〜１５重量部の割合
で用いられる。 【００１５】組成物の調製は、ミキシングロールなどを
用いて行われ、調製された組成物の加硫は、一般にプレ
ス加硫および加熱オーブン中での二次加硫によって行わ
れるが、射出成形も可能である。 【００１６】 【発明の効果】フッ素ゴムにパーフルオロアルカン、1H
-パーフルオロアルカンの両者を内添離型剤として配合
したフッ素ゴム組成物は、加硫成形時において金型離型
性にすぐれ、しかも硬さ変化のない加硫成形物を与える
ので、配合の自由度が損なわれることもない。 【００１７】 【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】実施例1〜9 フッ素ゴムＡ 100重量部 フッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロペン (モル比78:22)共重合体 MTカーボンブラック 25 〃 水酸化カルシウム 5 〃 酸化マグネシウム 3 〃 ビスフェノールAF 2 〃 5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノネニウム 2 〃 テトラフルオロボレート 実施例 パーフルオロアルカン類(重量％) 重量部 1 F(CF2)24F(80％)-F(CF2)12H(20％) 3 2 〃 5 3 〃 10 4 F(CF2)24F(50％)-F(CF2)12H(50％) 3 5 〃 5 6 〃 10 7 F(CF2)2nF(83％)-F(CF2)mH(17％) 3 n=10 (4%) m=10 (1%) n=12 (40%) m=12 (7%) n=14 (26%) m=14 (5%) n=16 (9%) m=16 (2%) n=18 (3%) m=18 (1%) n=20 (1%) m=20(1%) 8 〃 5 9 〃 10 以上の各成分を、8インチミキシングロールで混練し、
フッ素ゴム組成物を調製した。調製された各種のフッ素
ゴム組成物を、180℃で5分間プレス加硫した後、 230℃
のオーブン中で22時間2次加硫した。得られた加硫物に
ついて、次の各項目の測定を行った。 加硫物性 : JIS K−6301による 圧縮永久歪 : P−24 Oリングについて、200℃、70時
間、25％圧縮の条件下で測定 また、線径3.5mm、内径7.8mmのOリング44個取りで、バ
リ部分の厚みが0.06mmのバリとOリングとを一体成形で
きる金型を用いて、外部離型剤なしの条件下で、190
℃、3.5分間のプレス加硫を行い、Oリングとバリ部分と
が一体として離型できるか否かを観察した。そして、こ
のような操作を10回くり返し、金型上に残存するOリン
グの割合を離型時残存率とし、金型離型性の目安とし
た。 【００２５】比較例1 実施例1において、パーフルオロアルキルヨージドをカ
ップリングして得られた一般式F(CF 2 ) 2n F(ここで、nは5
〜30の整数である)で表わされるパーフルオロアルカン
およびパーフルオロアルキルハライドを亜鉛と反応させ
て得られた一般式F(CF 2 )mH(ここで、mは10〜30の整数で
ある)で表わされる1H-パーフルオロアルカンが用いられ
なかった。 比較例2〜4 実施例1〜3において、パーフルオロアルカン類の代わり
に、それぞれテトラフルオロエチレン低分子量重合体
(ダイキン製品ルブロンL5F)が用いられた。 【００２６】以上の実施例1〜9および比較例1〜4におけ
る測定結果は、次の表1に示される。表1 硬さ 100%モジュ 引張強さ 伸び 圧縮永 離型時残 例 (JIS A) ラス(MPa) (MPa) (%) 久歪(%) 存率(%) 実施例1 70 4.8 14.3 230 19 0 〃 2 69 4.7 14.2 235 18 〃 〃 3 〃 〃 〃 230 19 〃 〃 4 〃 〃 14.1 235 18 〃 〃 5 70 〃 14.3 230 19 〃 〃 6 69 4.8 14.2 〃 〃 〃 〃 7 〃 〃 14.3 〃 〃 〃 〃 8 〃 〃 〃 225 〃 〃 〃 9 〃 4.7 14.2 230 18 〃 比較例1 69 4.8 14.2 230 18 28 〃 2 70 4.9 14.1 235 19 12 〃 3 72 4.8 14.2 230 〃 7 〃 4 75 4.9 14.0 235 18 0Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluororubber composition. More specifically, it relates to a fluororubber composition having excellent mold release properties. [0002] Vulcanizates of fluororubber have various favorable properties, but have the drawback of being inferior in moldability during vulcanization molding. For this reason, a method of applying an external release agent such as a silicone type or a fluorine type to a mold surface, or including an internal release agent in an unvulcanized rubber compound is generally employed, and particularly, Recently, from the viewpoint of productivity, a vulcanization molding method that does not use an external release agent has been desired. [0003] Therefore, there is a tendency to use an internally added release agent. However, when an internally added release agent is used, it is natural that the mold releasability is improved. There is a demand for an internal release agent which does not impair permanent set and further excellent heat resistance, chemical resistance, oil resistance and the like inherent to fluororubber. [0004] In order to relatively fulfill these conditions,
Although a low molecular weight polymer of tetrafluoroethylene has been proposed (JP-B-56-40168, JP-A-58-23846, and JP-A-59-41350), in this case, sufficient releasability is secured. If the amount of addition is increased before the addition, the hardness increases, and the degree of freedom of blending is limited. This is not yet at a satisfactory level. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an additive without substantially impairing the normal physical properties including the change in hardness, the compression set, and the preferable properties inherent in fluororubber. An object of the present invention is to provide a fluororubber composition having improved mold releasability during vulcanization molding. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compound of the general formula F (CF 2 ) 2n F (where n is 5 to 30) obtained by coupling perfluoroalkyl iodide. A perfluoroalkane represented by the general formula F obtained by reacting a perfluoroalkyl halide with zinc.
(CF 2 ) mH (where m is an integer of 10 to 30)
It is achieved by fluorine rubber composition containing both 1H- perfluoroalkane. [0007] The fluororubber contains vinylidene fluoride as a main component, and other fluorine-containing olefins such as hexafluoropropene, pentafluoropropene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, tetrafluoroethylene, vinyl fluoride, and the like. Perfluoro (acrylic acid ester), perfluoroalkyl acrylate, copolymer with at least one of perfluoro (alkyl vinyl ether), tetrafluoroethylene-propylene copolymer, tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride ternary A copolymer, a tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, or the like is used. Further, as these fluororubbers, peroxide vulcanizable cross-linking point monomers, bromine, iodine or those in which both are bonded are also used. The perfluoroalkane represented by the general formula F (CF 2 ) 2n F is a compound produced by coupling a perfluoroalkyl iodide represented by the general formula F (CF 2 ) nI. Specifically, for example, perfluorodecane, perfluorododecane, perfluorohexadecane, perfluorooctadecane, perfluoroeicosane, perfluorotetracosane, perfluorooctacosan, perfluorotriacontan, perfluorotetracontan, perfluoropentacontan, Perfluorohexacontane and the like are used, and these are used alone or as a mixture. Further, 1H- represented by the general formula F (CF 2 ) mH
Perfluoroalkane is a compound produced by reacting a perfluoroalkyl halide with zinc (JP-A-5-320078), specifically, for example, 1H-perfluorodecane, 1H-perfluorododecane, 1H -Perfluorohexadecane, 1H-perfluorooctadecane, 1H-perfluoroeicosane, 1H-perfluorotetracosane, 1H-perfluorooctacosan, 1H-perfluorotriacontane, and the like, which may be used alone or as a mixture. Used. In these perfluoroalkanes , both perfluoroalkane and 1H-perfluoroalkane are used in an amount of about 0.5 to 10 parts by weight, preferably about 1 to 5 parts by weight, more preferably about 1.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of fluororubber. Used in a proportion of ~ 3 parts by weight. If the compounding ratio is less than this, the effect of improving the metal mold releasability aimed at by the present invention cannot be obtained, while if used at a compounding ratio higher than this, the vulcanization characteristics of the obtained vulcanized molded product may be impaired. become. [0011] In the fluororubber composition containing the above components as essential components, fillers and reinforcing agents such as carbon black, silica, graphite, clay, talc, diatomaceous earth, barium sulfate, and titanium oxide can also be added. It is. The vulcanization system is not particularly specified, and any vulcanization method such as amine vulcanization, polyol vulcanization, or peroxide vulcanization can be used depending on the type of the fluororubber copolymer. Compounding agents necessary for the vulcanization system, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an acid acceptor and the like are compounded. As the crosslinking agent for amine vulcanization, 4,4 ′
-Methylenebis (cyclohexylamine) carbamate, hexamethylenediaminecarbamate, N, N'-
Disinnamylidene-1,6-hexanediamine or the like is used, and as a crosslinking agent for vulcanization of polyol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bisphenol A], 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Perfluoropropane) [bisphenol AF], hydroquinone, catechol, resorcin, 4,4'-dihydroxydiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 2,
Polyhydroxy aromatic compounds such as 2-bis (4-hydroxyphenyl) butane or alkali metal salts or alkaline earth metal salts thereof are used. As the peroxide crosslinking vulcanizing co-crosslinking agent and organic peroxide, Any commonly used one can be used.
The co-crosslinking agent is used in an amount of about 0.5 to 1 per 100 parts by weight of the fluororubber.
0 parts by weight, in a proportion of preferably about 0.5 to 6 parts by weight, also the organic peroxide, fluorine rubber 100 parts by weight per about 0.
It is used in an amount of 1 to 5 parts by weight, preferably about 0.5 to 3 parts by weight. When a polyhydroxy aromatic compound or a metal salt thereof is used as a crosslinking agent, various quaternary ammonium salts or quaternary phosphonium salts may be used as a vulcanization accelerator per 100 parts by weight of fluororubber. About 0.1
10 to 10 parts by weight, preferably about 0.1 to 2 parts by weight. As the acid acceptor, various divalent metal oxides or hydroxides are used in an amount of about 1 to 20 parts by weight, preferably about 3 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the fluororubber . The composition is prepared using a mixing roll or the like, and vulcanization of the prepared composition is generally performed by press vulcanization and secondary vulcanization in a heating oven. It is possible. According to the present invention, perfluoroalkane and 1H are added to fluororubber.
- fluororubber composition containing both a perfluoroalkane as an internal添離agent is excellent mold-releasability during the vulcanization molding, and since giving the hardness unchanged vulcanized molded article, the formulation There is no loss of freedom. Next, the present invention will be described by way of examples. Examples 1 to 9 100 parts by weight of fluoro rubber A Vinylidene fluoride-hexafluoropropene (molar ratio 78:22) copolymer MT carbon black 25 〃 calcium 5 〃 oxide magnesium hydroxide 3 〃 bisphenol AF 2 〃 5-benzyl-1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5 Noneniumu 2 〃 tetrafluoroborate example perfluoroalkanes (wt%) Parts by weight 1 F (CF 2 ) 24 F (80%)-F (CF 2 ) 12 H (20%) 3 2 〃 5 3 〃 10 4 F (CF 2 ) 24 F (50%)-F (CF 2 ) 12 H (50%) 3 5 〃 5 6 〃 10 7 F (CF 2 ) 2n F (83%)-F (CF 2 ) mH (17%) 3 n = 10 (4%) m = 10 (1 %) n = 12 (40%) m = 12 (7%) n = 14 (26%) m = 14 (5%) n = 16 (9%) m = 16 (2%) n = 18 (3% ) m = 18 (1%) n = 20 (1%) m = 20 (1%) Knead each component of 8 〃 5 9 〃 10 or more with 8 inch mixing roll,
A fluororubber composition was prepared. Various kinds of prepared fluorine
After press vulcanizing the rubber composition at 180 ° C for 5 minutes, 230 ° C
Vulcanization in an oven for 22 hours. To the resulting vulcanizate
Then, the following items were measured. Vulcanization properties: Compression set according to JIS K-6301 : P-24 O-ring, 200 ° C, 70 hours
Also, measured under conditions of 25% compression, and 44 O-rings with a wire diameter of 3.5 mm and an inner diameter of 7.8 mm
The burr with a thickness of 0.06mm and the O-ring are integrally molded
Using a cutting mold, under conditions without external release agent, 190
Perform press vulcanization at 3.5 ° C for 3.5 minutes.
It was observed whether or not can be released as a single piece. And this
Operation is repeated 10 times, and the O phosphorus remaining on the mold is
The mold ratio is the residual rate at the time of mold release, and is used as a guide for mold release.
Was. Comparative Example 1 In Example 1, a perfluoroalkyl iodide was
General formula F (CF 2 ) 2n F (where n is 5
A perfluoroalkane represented by the formula:
And perfluoroalkyl halide with zinc
General formula F (CF 2 ) mH (where m is an integer of 10 to 30)
1H-perfluoroalkane represented by
Did not. Comparative Examples 2 to 4 In Examples 1 to 3 , instead of perfluoroalkanes, respectively, tetrafluoroethylene low molecular weight polymers
(Dukin product Lubron L5F) was used. The measurement results in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below. Table 1 100% module tensile strength elongation compression permanent release at residue Example Hardness (JIS A) Las (MPa) (MPa) (%) Hisaibitsu (%) presence rate (%) Example 1 70 4.8 14.3 230 19 0 〃 2 69 4.7 14.2 235 18 〃 〃 3 〃 〃 〃 230 19 〃 〃 4 〃 〃 14.1 235 18 〃 〃 5 70 〃 14.3 230 19 〃 〃 6 69 4.8 14.2 〃 〃 〃 〃 7 〃 〃 3 3 〃 8 〃 〃 〃 225 〃 〃 〃 9 〃 4.7 14.2 230 18 比較 Comparative Example 1 69 4.8 14.2 230 18 28 〃 2 70 4.9 14.1 235 19 12 〃 3 72 4.8 14.2 230 〃 7 〃 4 75 4.9 14.0 235 18 0

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】パーフルオロアルキルヨージドをカップリ
ングして得られた一般式F(CF2)2nF(ここで、nは5〜30の
整数である)で表わされるパーフルオロアルカンおよび
パーフルオロアルキルハライドを亜鉛と反応させて得ら
れた一般式F(CF2)mH(ここで、mは10〜30の整数である)
で表わされる1H-パーフルオロアルカンを含有してなる
フッ素ゴム組成物。(57) [Claims] [Claim 1] A general formula F (CF 2 ) 2n F obtained by coupling a perfluoroalkyl iodide, wherein n is an integer of 5 to 30. in perfluoroalkanes and perfluoroalkyl halide represented were obtained by reacting a zinc formula F (CF 2) mH (where, m is an integer of 10 to 30)
A fluororubber composition containing 1H-perfluoroalkane represented by the formula:
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