JP2000063605A - 共重合体組成物 - Google Patents
共重合体組成物Info
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Abstract
重合体を含み、多価フェノール系化合物による加硫性が
良好で、耐熱性、耐油性の優れた加硫物を与える共重合
体組成物。 【解決手段】テトラフルオロエチレン/プロピレン/フ
ッ化ビニリデンの重合割合が35〜65/20〜50/
0.5〜15(モル%)の共重合体、有機オニウム化合
物、多価フェノール系化合物、金属酸化物または金属水
酸化物、極性溶媒を含む組成物。
Description
化合物による加硫性が良好で、耐熱性、耐油性が良好な
加硫物が得られる共重合体組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】フッ化ビニリデン(以下、VdFとい
う)が重合された共重合体は、多価フェノール系化合物
を加硫剤として用いると、良好な金型離形性を示し、ま
た耐熱性、耐油性、圧縮永久歪に優れた加硫物を与える
ことが知られている。この共重合体の加硫物は、オイル
シール等の自動車部品に好適に用いられているが、エン
ジンオイルの高性能化に伴い、多量にアミン系添加剤を
配合されたエンジンオイルに対する耐久性が重要な課題
となっている。 【0003】特に、VdFに基づく重合単位の含量が多
い共重合体、例えば、ヘキサフルオロプロピレン(以
下、HFPという)−VdF系共重合体、HFP−Vd
F−テトラフルオロエチレン(以下、TFEという)系
共重合体を含む組成物の加硫物は、VdFに基づく重合
単位の部位にアミン系添加剤が反応することによる劣化
の度合いが大きいという問題があった。これに対し、V
dFに基づく重合単位の含量の少ない(例えば15モル
%)共重合体として、TFE−プロピレン(以下、Pと
いう)−VdF系共重合体を含む組成物の加硫物は耐エ
ンジンオイル性に優れている。 【0004】有機4級アンモニウム硫酸水素塩を加硫促
進剤として用いることで、VdFに基づく重合単位の含
量が4モル%と少なく、共重合体分子内に不飽和結合を
有さないTFE−P−VdF系共重合体でも良好な加硫
物が得られる(特開平6−157858)が、その実施
例に見られるように、VdFに基づく重合単位の含量が
8モル%以下のTFE−P−VdF系共重合体は、10
モル%以上と多いTFE−P−VdF系共重合体と比較
して加硫速度が低下している。加硫速度を上げるために
は比較的多量の有機4級アンモニウム硫酸水素塩を配合
すると、加硫物の耐熱性や耐油性に悪影響を及ぼすこと
があった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Vd
Fに基づく重合単位の含量が少ないTFE−P−VdF
系共重合体を含み、多価フェノール系化合物による加硫
性が良好で、耐熱性、耐油性の優れた加硫物を与える共
重合体組成物を提供することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、多価フェノール系化合物による加硫性を阻害し
ない極性溶媒を共重合体組成物に添加することで有機オ
ニウム化合物の分散を良好にし、耐熱性、耐油性に優れ
た加硫物物性が得られることを見出した。 【0007】すなわち、本発明は、(A)テトラフルオ
ロエチレンに基づく重合単位を35〜65モル%、プロ
ピレンに基づく重合単位を20〜50モル%、およびフ
ッ化ビニリデンに基づく重合単位を0.5〜15モル%
の割合で含む共重合体、(B)有機オニウム化合物、
(C)多価フェノール系化合物およびその誘導体から選
ばれる1種以上、(D)金属酸化物および金属水酸化物
から選ばれる1種以上、および(E)極性溶媒、を含む
ことを特徴とする共重合体組成物を提供する。 【0008】(A)成分の共重合体におけるTFEに基
づく重合単位の割合は良好な耐熱性や耐薬品性を与える
ために35〜65モル%とされ、より好ましくは45〜
64モル%である。Pに基づく重合単位の割合は良好な
耐熱性や耐薬品性を有する加硫物を与えるため20〜5
0モル%とされ、より好ましくは35〜50モル%であ
る。VdFに基づく重合単位の割合は耐エンジンオイル
性がきわめて良好な加硫物を与えるために0.5〜15
モル%とされ、より好ましくは0.5〜10モル%であ
る。したがって、本発明における好ましい共重合体は、
TFE、P、VdFの各重合単位の割合が、45〜64
モル%、35〜50モル%、0.5〜10モル%である
共重合体である。 【0009】(A)成分は、共重合体中に易加硫性部位
として不飽和結合を含んでもよく、また含まなくてもよ
い。(A)成分を単に熱処理することや、塩基性物質ま
たは酸性物質存在下で熱処理することなどにより、Vd
Fに基づく重合単位から脱HFしてその共重合単位中に
炭素−炭素不飽和結合を導入しうる。また、重合して得
られる(A)成分の水性分散体を水酸化カリウム等の塩
基性物質により処理することにより、同様に不飽和結合
を導入しうる。不飽和結合を導入することにより、
(A)成分の加硫性を向上させうる。 【0010】本発明の組成物における(A)成分の共重
合体の分子量の指標であるムーニー粘度ML1+10(12
1℃)は特に限定されないが、組成物を製造する際に混
練するために5〜150の範囲が好ましく、特に10〜
100の範囲が好ましい。 【0011】(A)成分の共重合体の製造には、塊状重
合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合など各種重合方式を
採用でき、ラジカル重合開始剤を使用する触媒重合法、
電離性放射重合法、レドックス系重合法などを適宜採用
できる。 【0012】加硫促進剤として作用する(B)成分の有
機オニウム化合物としては、有機アンモニウム化合物、
有機ホスホニウム化合物、有機イミニウム化合物、有機
アミノホスホニウム化合物、有機スルホニウム化合物等
が挙げられ、下記のような有機アンモニウム化合物、有
機ホスホニウム化合物が好ましく使用できる。 【0013】有機アンモニウム化合物:臭化テトラブチ
ルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、硫酸
水素テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルア
ンモニウム、水酸化トリオクチルメチルアンモニウム、
臭化トリドデシルメチルアンモニウム、8−ベンジル−
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−
エニウムクロリド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウ
ム、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−
7−エニウム p−トルエンスルホネート等。 【0014】有機ホスホニウム化合物:塩化テトラブチ
ルホスホニウム、臭化テトラブチルホスホニウム、テト
ラブチルホスホニウムベンゾトリアゾレート、塩化トリ
ブチルベンジルホスホニウム等。 【0015】上記(B)成分はそれぞれ単独で用いても
よく、2種以上併用してもよい。水またはアルコール等
の極性溶媒に溶解ないし分散させて用いることにより、
加硫促進剤としての効果を高めうる。 【0016】(B)成分の使用量(2種以上併用の場合
は合計の使用量)は共重合体100重量部当たり0.1
〜10重量部、特に0.2〜3重量部、が好ましい。
0.1重量部未満では充分な加硫密度および加硫物性を
得られ難く、10重量部超ではスコーチ現象等を起こし
成形加工に悪影響を及ぼし、また耐薬品性等が低下しや
すい。 【0017】加硫剤として作用する(C)成分の多価フ
ェノール系化合物は、フェノール性ヒドロキシ基を2個
以上有する芳香族化合物を意味する。特に好ましい多価
フェノール系化合物は、1個のヒドロキシ基を有するフ
ェニル基(フェニル基には他の置換基を有してもよい)
を2個有する化合物である。 【0018】具体的な多価フェノール系化合物として
は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、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]、1,3,5−ト
リヒドロキシベンゼン、1,7−ジヒドロキシナフタレ
ン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒド
ロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシビフェニ
ル、カテコール、4,4’−ジヒドロキシスチルベン、
2,6−ジヒドロキシアントラセン、ヒドロキノン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)テトラフルオロジ
クロロプロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルス
ルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、ト
リス(4−ヒドロキシフェニル)メタンなどが好ましく
使用できる。(C)成分の誘導体としては、アルカリ金
属やアルカリ土類金属の多価フェノール系化合物に基づ
くフェノラートなどが挙げられる。 【0019】(C)成分としては、多価フェノール系化
合物および/またはその誘導体から選ばれる1種または
2種以上が使用できる。(C)成分の使用量(2種以上
併用の場合は合計の使用量)は共重合体100重量部当
たり0.1〜10重量部、特に0.5〜5重量部、が好
ましい。使用量が少なすぎると充分な架橋密度が得られ
にくく、多すぎても効果は変わらない。 【0020】受酸剤として作用する(D)成分の金属酸
化物または金属水酸化物は、マグネシウム、カルシウ
ム、鉛、亜鉛などの2価金属の酸化物または水酸化物が
好ましい。その他、水酸化リチウム等も使用できる。
(D)成分は2種以上併用してもよい。(D)成分の使
用量(2種以上併用の場合は合計の使用量)は共重合体
100重量部当たり1〜50重量部、特に2〜30重量
部、が好ましい。 【0021】(A)成分、(B)成分、(C)成分、
(D)成分を含む組成物に、さらにこれら以外の化合物
である(E)成分の極性溶媒を添加することにより、
(B)成分の有機オニウム化合物が飛躍的に良好に分散
し、加硫促進剤としての効果を高めうる。極性溶媒とし
ては常温で液体のものが好ましいが、常温で固体であっ
ても、本発明の組成物を製造する際の混合時の温度条件
下において液状であるものも好ましい。 【0022】(E)成分の具体例としては、水;メタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコ
ール、n−ブタノール、sec−ブチルアルコール、t
ert−ブチルアルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール等のアルコール類;アセトン、メチル
エチルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;酢酸メ
チル、酢酸エチル、マロン酸エチル等のエステル類;ジ
メチルスルホキシド等が挙げられ、これら極性溶媒から
選ばれる1種または2種以上が使用できる。特に好まし
い極性溶媒は、水、アルカンモノオール、およびそれら
の混合物であり、アルカンモノオールとしては炭素数4
以下が好ましい。 【0023】(E)成分の使用量(2種以上併用の場合
は合計の使用量)は特に限定されないが、(B)成分を
溶解または分散できる程度の量以上が好ましく、(B)
成分100重量部に対して通常10〜1000重量部、
好ましくは20〜300重量部の範囲である。あらかじ
め(B)成分を(E)成分に溶解または分散させたもの
を使用するのが望ましい。 【0024】本発明の組成物に、従来ゴムの製造に際し
て通常使用されるカーボンブラック、ファインシリカ、
クレイ、タルクなどの補強剤、その他の充填剤、顔料、
酸化防止剤、安定剤、加工助剤、内部離型剤などを添
加、配合してもよい。本発明の組成物の製造に際して
は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成
分、(E)成分および必要に応じてその他の添加剤を充
分均一に混合することが望ましい。 【0025】この混合は、従来より通常使用されている
混練用ロール、ニーダ、バンバリミキサ、押出し機等を
使用して行われる。混合時の作業条件は特に限定されな
いが、通常は30〜100℃程度の加硫が起きにくい温
度で約1〜60分間混練することによって、添加配合物
を共重合体中に分散しうる。また、これらの添加配合物
を適当に溶媒中に分散し、懸濁溶液として混合すること
もできる。 【0026】さらに、混合を最初から媒体中で行ういわ
ゆるウェット混合もできる。この場合、ロール、ボール
ミル、ホモジナイザ等の混合機を用いることによって溶
液状または分散液状の組成物が得られる。混合時の操作
条件は、使用原料および配合剤の種類や目的に応じて最
適条件を選定して行うのが望ましい。 【0027】本発明の組成物は、金型成形や射出成形の
他、押出し成形、トランスファ成形、ロールコート、は
け塗り、含浸等の連続成形加工法により、シート、パイ
プ、ロッド、チューブ、アングル、チャンネル、引布、
塗布板などの成形物等に成形加工されうる。また、その
他各種成形加工法によつて異形品、特殊成形品、例えば
スポンジ状ラバー等にも成形加工できる。こうして成形
加工された組成物は、下記の加硫手段によって加硫物に
され、加硫物であるゴム製品が得られる。 【0028】本発明において加硫する操作は、従来より
通常使用されている操作を採用しうる。例えば、成形金
型中で加圧しながら加熱する操作が採用され、また押出
し成形または射出成形等で成形した後に加熱炉等の中で
加熱する操作が採用されうる。加硫温度は、通常100
〜400℃程度、好ましくは150〜200℃程度、ま
た、加硫時間は30秒程度〜数時間の範囲である。得ら
れた加硫物を二次加硫してもよい。二次加硫により物性
が向上することもある。二次加硫条件は特に限定され
ず、成形品の形状や大きさ等により適宜選定されるが、
150〜250℃、好ましくは180〜230℃で、2
〜25時間程度である。 【0029】 【作用】極性溶媒を添加することにより、有機オニウム
化合物が良好に分散し、加硫促進剤としての効果を高
め、加硫性、耐熱性、耐油性に優れた加硫物が得られ
る。 【0030】 【実施例】例1〜6は実施例、例7〜12は比較例であ
る。表1、表2の組成(単位:重量部)で配合した材料
を2本ロールで均一に混合して共重合体組成物を得た。
この組成物の加硫特性について、オシレーティング・デ
ィスクレオメーター(東洋精機社製)を用いて、170
℃、24分間での、最小トルク(ML )、最大トルク
(MH )および最大トルク値の90%トルク値に到達す
るまでの時間(tc (90))を測定した。また、この
組成物を、170℃で20分間プレス加硫した後、オー
ブン中で230℃で24時間熱処理して二次加硫した。
なお、(B)成分の有機オニウム化合物と(E)成分の
極性溶媒とはあらかじめ両者を混合し、溶液にして用い
た。 【0031】得られた加硫物をJIS−K6301に従
い、常態物性、耐熱性(230℃で70hr)、耐油性
(175℃で70hr)を測定した。耐油性の測定には
SH級エンジンオイル(トヨタ自動車社製、キャッスル
モーターオイルクリーンSH)を用いた。結果を表3、
表4に示す。表中の「*」は、加硫シートが得られなか
ったことを示す。 【0032】表1、表2の略号等を表5に示した。な
お、使用した各共重合体は乳化重合により製造したもの
で、それらの各単量体に基づく重合単位の含有割合(モ
ル%)、ムーニー粘度ML1+10(121℃)も表5に示
す。(A)成分の各単量体に基づく重合単位の組成は、
19F−NMRおよび 1H−NMRにより求めた。また、
共重合体5中の不飽和結合は、赤外分析での波数312
0cm-1、1722cm-1の吸収より存在を確認した。 【0033】 【表1】【0034】 【表2】 【0035】 【表3】【0036】 【表4】【0037】 【表5】 【0038】 【発明の効果】VdFに基づく重合単位含量の少ない、
TFE−P−VdF系共重合体を含む組成物は、多価フ
ェノール系化合物による良好な加硫性を示し、耐熱性、
耐油性の優れた加硫物を与える。さらに、加硫物は種々
の優れた加硫物性を有し、自動車のラジエータ、エンジ
ン回りのO−リング、ガスケット、シール材、ダイヤフ
ラム、チューブ、ホース等、食品プラントや化学プラン
ト等の同様の部品等の広範囲の用途にきわめて有用であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】(A)テトラフルオロエチレンに基づく重
合単位を35〜65モル%、プロピレンに基づく重合単
位を20〜50モル%、およびフッ化ビニリデンに基づ
く重合単位を0.5〜15モル%の割合で含む共重合
体、(B)有機オニウム化合物、(C)多価フェノール
系化合物およびその誘導体から選ばれる1種以上、
(D)金属酸化物および金属水酸化物から選ばれる1種
以上、および(E)極性溶媒、を含むことを特徴とする
共重合体組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23603498A JP2000063605A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 共重合体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23603498A JP2000063605A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 共重合体組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000063605A true JP2000063605A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16994789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23603498A Pending JP2000063605A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 共重合体組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000063605A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002036671A1 (fr) * | 2000-11-02 | 2002-05-10 | Daikin Industries, Ltd. | Accelerateur de vulcanisation, et composition de fluoelastomere pour vulcanisation |
WO2008038682A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Asahi Glass Company, Limited | Novel fluorine-containing polymer |
JP2010514913A (ja) * | 2007-01-03 | 2010-05-06 | ソルヴェイ・ソレクシス・インコーポレーテッド | フルオロエラストマー組成物 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23603498A patent/JP2000063605A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7947791B2 (en) | 2006-09-28 | 2011-05-24 | Asahi Glass Company, Limited | Fluorinated polymer |
JP5526546B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2014-06-18 | 旭硝子株式会社 | 新規な含フッ素重合体 |
JP2010514913A (ja) * | 2007-01-03 | 2010-05-06 | ソルヴェイ・ソレクシス・インコーポレーテッド | フルオロエラストマー組成物 |
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