JP2002179737A - エチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体エラストマー - Google Patents

エチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体エラストマー

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JP2002179737A
JP2002179737A JP2001113799A JP2001113799A JP2002179737A JP 2002179737 A JP2002179737 A JP 2002179737A JP 2001113799 A JP2001113799 A JP 2001113799A JP 2001113799 A JP2001113799 A JP 2001113799A JP 2002179737 A JP2002179737 A JP 2002179737A
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ethylene
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hfp
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Masao Otsuka
正男 大塚
Mitsuro Tsukamoto
充郎 塚本
Mitsuhiro Otani
充宏 大谷
Tatsuya Morikawa
達也 森川
Hideya Saito
秀哉 斎藤
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02Ethene

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のエンジンオイル用のホースやシール
に好適でかつ、従来のフッ素ゴムに近い耐熱性、耐油
性、耐薬品性などを維持しながら、必要充分な耐アミン
性を有するエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重
合体を提供する。 【解決手段】 エチレン構造単位35〜60モル%、ヘ
キサフルオロプロピレン構造単位25〜50モル%およ
びこれらと共重合可能なモノマーから誘導される構造単
位0〜15モル%からなる共重合体であって、フッ素含
有量が60重量%以上で、数平均分子量が3000〜5
00000のエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共
重合体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン構造単位
とヘキサフルオロプロピレン(HFP)構造単位とを必
須の構造単位とし、かつフッ素含有量の高い新規なエラ
ストマー性共重合体に関する。また、その共重合体を用
いた加硫可能な組成物、および耐熱性や耐油性に優れた
オイルシール材として有用なエラストマー加硫物にも関
する。
【0002】
【従来の技術】エチレン(E)とヘキサフルオロプロピ
レン(HFP)との共重合体はエラストマー性を示し、
他のフッ素樹脂やエラストマーと同様に、耐熱性、耐油
性、耐薬品性(特に耐アルカリ性など)に優れている。
また、電気絶縁性が高く、誘電正接や誘電率が小さく、
周波数依存性も小さいなど、電気的にも有利な特性を有
している。とりわけ、耐アミン性や耐油性に優れること
から自動車用オイルシール材として期待されており、そ
のような用途においてオイルに対する体積膨潤が小さい
ことが求められている。その有利な特性を得るため、従
来より種々のE−HFP共重合体が開発されている(特
開昭49−31785号、特開昭49−83738号、
特開昭49−83789号、特開昭49−133442
号、特開昭50−83440号、特開昭50−1454
57号、特公昭50−15304号各公報、米国特許第
2,549,935号明細書、米国特許第4,039,
595号明細書、日本化学会誌,1980年,(1),
112〜120頁、J.Polym.Sci.,IX,
No.6,481〜492頁(1952)など)。
【0003】たとえば特開昭49−31785号公報に
は、E−HFP共重合体のエチレン含量がHFP1モル
に対して5モル以下になればエラストマー性になると記
載されているが、実施例ではエチレン含量が78モル%
以上(フッ素含有量は45.7重量%、HFP含量は2
2モル%以下)の共重合体が開示されているだけであ
る。
【0004】同じく特開昭49−83738号、特開昭
49−83789号、特開昭49−133442号、特
開昭50−83440号、特開昭50−145457号
および特公昭50−15304号各公報には、HFPを
10〜50モル%含むものが好ましいと記載されている
が、これらの公報に具体的に記載されたE−HFP共重
合体のHFP含量は最大で36.9モル%(フッ素含有
量は57.6重量%)である(特開昭49−83738
号公報の実施例2参照)。
【0005】米国特許第2,549,935号明細書に
は、5〜50モル%のHFPを含むものが注目されると
記載されているが、実施例では37.5モル%のE−H
FP共重合体が得られているに止まっている。
【0006】米国特許第4,039,595号明細書に
は、HFPを15〜50モル%含有する低いまたは中程
度の分子量で高粘度の油状物であるE−HFP共重合体
が教示されているが、実施例ではHFP含量が40モル
%(フッ素含有量は59.4重量%)の油状物のものし
か得られていない。
【0007】日本化学会誌,1980年,(1),11
2〜120頁には、HFPの仕込み量や重合条件を種々
変更してE−HFP共重合体を製造したことが報告され
ており、HFP含量が50モル%以上のE−HFP共重
合体は得られないと結論しているが、その実験結果(表
2および図1)では最高で39.8モル%(フッ素含有
量は59.3重量%、実験番号EF−12)のものしか
得られていない。
【0008】さらに、この実験番号EF−12は、極限
粘度(分子量)が低く、ムーニー粘度ML(1+4,1
00℃)は50以下であると推定される。文献中にも記
載されているように、HFP含有率が高くなると、また
ムーニー粘度が低くなると、加硫物性における引張強度
が低下する傾向にある。このことから、実験番号EF−
12は、パーオキサイド加硫を行なった場合の引張強度
などの加硫物性は、実用上充分なものではないと推定さ
れる。
【0009】WO94/24175号パンフレットに
は、エチレン−HFP−TFE共重合体が開示されてい
る。しかし、実施例中に記載のあるもっともフッ素含有
量が高い共重合体でも、フッ素含有量は57.5重量%
(実施例4)であり、その加硫物の物性(耐油性など)
は不充分である。
【0010】J.Polym.Sci.,IX,No.
6,481〜492頁(1952)には、HFP/エチ
レンを重量比で50/18にて仕込んで乳化重合した実
験が開示されているが、得られた共重合体のHFP含量
は7.6モル%でフッ素含量が23.1重量%であり、
低分子量で機械的強度に劣る弾性体であったと報告され
ている。
【0011】このように従来から高HFP含量のE−H
FP共重合体を製造しようとする試みが行なわれてきた
が、現実にはエチレンとHFPを中心とした共重合体で
かつフッ素含有量が60重量%以上のものはなかったの
である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明はエチレンとヘ
キサフルオロプロピレンを中心とした共重合体であって
フッ素含有量が60重量%以上のエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン(E−HFP)系共重合体を提供するこ
とを目的とする。
【0013】また、このE−HFP系共重合体を用いた
加硫可能な組成物、およびその組成物から得られる加硫
物がオイルに対する体積膨潤率が小さいことから、自動
車用シール材またはホース材として特に有用なエラスト
マー加硫物を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、エチ
レン構造単位35〜60モル%、HFP構造単位25〜
50モル%およびこれらと共重合可能なモノマーから誘
導される構造単位0〜15モル%からなる共重合体であ
って、フッ素含有量が60重量%以上で、数平均分子量
が3000〜500000のE−HFP系共重合体に関
する。
【0015】また、このE−HFP系共重合体と加硫剤
とを含む加硫可能な組成物およびこの加硫可能な組成物
を加硫して得られるエラストマー加硫物、特に自動車用
シール材またはホース材に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明のE−HFP系共重合体
は、前記のとおり、エチレン構造単位35〜60モル
%、HFP構造単位25〜50モル%およびこれらと共
重合可能なモノマーから誘導される構造単位0〜15モ
ル%からなる共重合体であって、フッ素含有量が60重
量%以上で、数平均分子量が3000〜500000の
E−HFP系共重合体である。
【0017】数平均分子量が3000〜10000の場
合、適当な官能基を導入して、液状ゴムとして使用する
ことができる。また、分子量をムーニー粘度(1+4,
100℃)で表現した場合、ムーニー粘度(1+4,1
00℃)は60〜200の範囲に入るものが、加硫物の
引張強度の高さ、混練りのしやすさから好ましい。より
好ましくは、100〜200の範囲のムーニー粘度(1
+4,100℃)を有するものである。
【0018】共重合可能な他のモノマーとしては、たと
えばテトラフルオロエチレン(TFE)、クロロトリフ
ルオロエチレン(CTFE)、パーフルオロ(アルキル
ビニルエーテル)(PAVE)、トリフルオロエチレ
ン、フッ化ビニル、プロピレンなどの1種または2種以
上があげられ、特に生産性の向上が図れる点からTF
E、CTFEが好ましい。
【0019】共重合割合は、エチレン/HFP/他のモ
ノマーがモル%で35〜60/25〜50/0〜15、
好ましくは45〜60/35〜50/0〜10である。
さらに重合生産性がよく、分子量を高くしやすいなどの
点から、最も好ましくはエチレン/HFP/TFEがモ
ル%で45〜60/35〜50/1〜10である。
【0020】また本発明のE−HFP系共重合体は、フ
ッ素含有量が60重量%以上、好ましくは61重量%以
上と大きいものである。
【0021】本発明のE−HFP系共重合体の製造は、
一般的なラジカル重合法により行なうことができる。重
合形態は乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合のい
ずれも採用できるが、工業的に実施が容易で高分子量体
を得やすいことから、乳化重合法が有利である。
【0022】ラジカル重合に使用するラジカル重合開始
剤としては、たとえば有機または無機の過酸化物、過硫
酸塩、アゾ化合物などが使用できる。
【0023】有機過酸化物としては、たとえば2,5−
ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどのジアルキル
パーオキサイド;イソブチルパーオキサイド、3,5,
5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノ
イルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステ
アロイルパーオキサイド、スクシニックアシッドパーオ
キサイドなどのジアシルパーオキサイド;ジノルマルプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパー
オキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘ
キシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシ
エチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート、ジ−2−メトキシブチ
ルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボ
ネート;1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキ
シネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチル
エチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパー
オキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデ
カノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−
ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラ
メチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、
2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノ
イルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−
メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、
t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t
−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブ
チルパーオキシイソブチレート、t−ヘキシルパーオキ
シイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキ
シ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチル
パーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシイソプロ
ピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチ
ルヘキシルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシア
セテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、クミル
パーオキシネオデカノエートなどのパーオキシエステル
類;p−メタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピ
ルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−
テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハ
イドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキ
サイド、t−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイ
ドロパーオキサイド類;
【0024】
【化1】
【0025】などがあげられる。
【0026】これらのうち、重合速度が速く、得られる
共重合体の分子量が高い点から、パーオキシエステル
類、特にt−ブチルパーオキシピバレートが好ましい。
【0027】過硫酸塩としては、たとえば過硫酸アンモ
ニウムなどのアンモニウム塩、過硫酸カリウム、過硫酸
ナトリウムなどのアルカリ金属塩などがあげられる。こ
れらのうち水溶性が高い点から過硫酸アンモニウムが好
ましい。
【0028】無機過酸化物としては、たとえば過酸化水
素があげられる。
【0029】また過酸化物と過硫酸塩の場合、還元剤と
組み合わせて使用することも可能である。
【0030】これらと組み合せてレドックス開始剤を形
成する還元剤としては、金属イオン、ヒドロキシメタン
スルフィン酸塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)
またはその塩、水溶性チオ硫酸塩、亜硫酸塩などが好適
である。
【0031】金属イオンとしては、たとえば鉄、銅、
銀、セリウム、コバルト、ニッケルなどのイオンが好ま
しくあげられる。これらはたとえば硫酸塩、塩化物、硫
酸アンモニウム塩、硝酸塩などの形で供給される。
【0032】エチレンジアミン四酢酸(EDTA)は遊
離の形で使用してもよいが、2ナトリウム塩の形が好ま
しい。
【0033】水溶性チオ硫酸塩、亜硫酸塩としては、チ
オ硫酸塩、亜硫酸塩、酸性亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩が好
ましい。
【0034】特に好ましいレドックス開始剤としては、
ラジカル重合開始剤としてパーオキシエステル類または
過硫酸塩を用い、還元剤として鉄イオン(硫酸鉄)とE
DTA(またはその塩)とヒドロキシメタンスルフィン
酸塩を用いた組合せなどがあげられ、そのうちt−ブチ
ルパーオキシピバレート(ラジカル重合開始剤)と鉄イ
オン(硫酸鉄)とEDTA(またはその塩)とヒドロキ
シメタンスルフィン酸塩を用いた組合せが、低温での重
合反応速度が大きく、分子量の調節が容易な点から最も
好ましい。
【0035】ラジカル重合開始剤と還元剤との割合は、
好ましくはラジカル重合開始剤を1〜100ミリモル/
リットル(乳化重合系における水性媒体中の濃度。以下
同様)、特に5〜50ミリモル/リットル、金属イオン
(金属塩、特に鉄塩)を0.005〜5ミリモル/リッ
トル、特に0.01〜1ミリモル/リットル、EDTA
を0.005〜5ミリモル/リットル、特に0.01〜
1ミリモル/リットル、ヒドロキシメタンスルフィン酸
塩を0.5〜100ミリモル/リットル、特に5〜50
ミリモル/リットルとする。
【0036】これらのうち、金属(鉄)イオンとEDT
Aの仕込み量や比率を変化させることにより、重合反応
速度や得られる共重合体の分子量をコントロールするこ
とができる。
【0037】アゾ化合物としては、たとえばシアノ−2
−プロピルアゾホルムアミド、1,1′−アゾビス(シ
クロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾ
ビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2′−ア
ゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス[N
−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミ
ド]、ポリジメチルシロキサンセグメント含有マクロア
ゾ化合物、2,2′−アゾビス(2,4,4−トリメチ
ルペンタン)、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4′−アゾビ
ス(4−シアノ吉草酸)、2,2′−アゾビスイソ酪酸
ジメチル、2,2′−アゾビス[2−(2−イミダゾリ
ン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2′−アゾビ
ス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二
硫酸塩二水和物、2,2′−アゾビス[2−(2−イミ
ダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2′−アゾビス
{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチ
ル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、
2,2′−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス
(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド}、
2,2′−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキ
シエチル)プロピオンアミド]、2,2′−アゾビスイ
ソブチルアミド二水和物、2,2′−アゾビス[2−
(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]などがあげら
れる。
【0038】ラジカル重合開始剤はモノマー全量の0.
001〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%と
する。
【0039】また、重合法としてヨウ素移動重合法(特
開昭53−125491号公報参照)も採用することが
できる。その場合、一般式(I): R(I)x(Br)y (I) (式中、Rは炭素数1〜16の飽和もしくは不飽和の2
価のフルオロ炭化水素基または2価のクロロフルオロ炭
化水素基または炭素数1〜3の飽和もしくは不飽和の2
価の炭化水素基であり、xおよびyは0、1または2で
あり、x+y=2である)で表わされる化合物の存在下
に重合するとき、重合速度が大きくなる点で有利であ
る。
【0040】式(I)の化合物としては、たとえば1,
3−ジヨードパーフルオロプロパン、1,3−ジヨード
−2−クロロパーフルオロプロパン、1,4−ジヨード
パーフルオロブタン、1,5−ジヨード−2,4−ジク
ロロパーフルオロペンタン、1,6−ジヨードパーフル
オロヘキサン、1,8−ジヨードパーフルオロオクタ
ン、1,12−ジヨードパーフルオロドデカン、1,1
6−ジヨードパーフルオロヘキサデカン、ジヨードメタ
ン、1,2−ジヨードエタン、1,3−ジヨード−n−
プロパン、CF2Br2、BrCF2CF2Br、CF3
FBrCF2Br、CFClBr2、BrCF2CFCl
Br、CFBrClCFClBr、BrCF 2CF2CF
2Br、BrCF2CFBrOCF3、1−ブロモ−2−
ヨードパーフルオロエタン、1−ブロモ−3−ヨードパ
ーフルオロプロパン、1−ブロモ−4−ヨードパーフル
オロブタン、2−ブロモ−3−ヨードパーフルオロブタ
ン、3−ブロモ−4−ヨードパーフルオロブテン−1、
2−ブロモ−4−ヨードパーフルオロブテン−1、ベン
ゼンの各種置換位置のモノヨードモノブロモ置換体、ジ
ヨードモノブロモ置換体、モノヨードジブロモ置換体、
(2−ヨードエチル)および(2−ブロモエチル)置換
体などがあげられる。
【0041】これらの中でも、重合反応性、架橋反応
性、入手の容易さなどから、1,4−ジヨードパーフル
オロブタン、ジヨードメタンなどが好ましい。
【0042】そのほかのヨウ素含有モノマーとして、た
とえば特公平5−63482号公報や特開昭62−12
734号公報に記載されているパーフルオロ(6,6−
ジヒドロ−6−ヨード−3−オキサ−1−ヘキセン)、
パーフルオロ(5−ヨード−3−オキサ−1−ペンテ
ン)などのパーフルオロビニルエーテルのヨウ素化物も
共重合できる。
【0043】乳化重合の場合、重合温度は0〜150
℃、重合時間は0.5〜100時間でよい。
【0044】また、乳化重合の場合、重合生成物を通
常、凝析法により分離回収する。この凝析工程では、金
属塩を使用するいわゆる塩析のほか、金属の混入を回避
したい場合は酸を加えて凝析させてもよい。また、凍結
による凝析方法も採用できる。
【0045】かくして得られる本発明のE−HFP系共
重合体は、つぎの物性を有している。 数平均分子量(ポリスチレン換算):3000〜500
000 重量平均分子量:5000〜2000000 フッ素含量:60重量%以上 ガラス転移温度:−10〜+15℃
【0046】本発明のE−HFP系共重合体はエラスト
マー性であっても液状であってもよい。ただし、後述す
るように、いずれの性状であっても加硫後にはエラスト
マー性を呈する必要がある。
【0047】本発明はさらに、前記E−HFP系共重合
体と加硫剤、要すれば加硫助剤からなる加硫用組成物に
関する。
【0048】加硫剤の配合量は加硫剤の種類および共重
合体の組成(キュアサイトの数など)に応じて従来と同
様の範囲内で適宜選定すればよい。通常、共重合体10
0重量部(以下、「部」という)あたり0.5〜10部
である。また加硫助剤についても同じく従来の範囲内で
選定すればよく、通常、共重合体100部あたり0.2
〜10部である。
【0049】本発明のE−HFP系共重合体は、フッ素
ゴムの特性を維持したまま耐アミン性が向上している。
【0050】本発明の加硫用組成物の加硫法はパーオキ
サイド加硫法や放射線加硫法が採用できる。
【0051】パーオキサイド加硫に用いる加硫剤である
過酸化物としては、通常、熱や酸化還元剤の存在下で容
易にパーオキシラジカルを発生する有機系の過酸化物が
好ましく使用される。具体例としては、たとえば1,1
−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメ
チルシクロヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,
5−ジヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキ
サイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−
ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘ
キシン−3、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパ
ーオキシベンゼン、t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオ
キシ)−ヘキサン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、
t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、1,
1−ビス(t−ブチルパーオキシ)2−メチルシクロヘ
キサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シク
ロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)
3,3,5−トリエチルシクロヘキサン、1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t−ヘキ
シルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシア
セテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタ
ン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)ペンタン酸、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレ
ート、2,5−ジエチル−2,5−ジ(ベンゾイルパー
オキシ)ヘキサンなどがあげられる。これらの中でもジ
アルキル系、パーオキシエステル系、とくにt−ブチル
パーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイドが好
ましい。
【0052】有機過酸化物の使用量は有機過酸化物中の
活性な−O−O−結合量、分解温度などを考慮して適宜
決定すればよく、通常、共重合体100部あたり0.5
〜10部、好ましくは1.0〜5部である。
【0053】有機過酸化物によるパーオキサイド加硫で
は、加硫助剤を使用することにより、硬化(加硫)が顕
著に促進される。そうした加硫助剤としては従来より使
用されているものがあげられ、たとえばトリアリルシア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホ
ルマール、トリアリルトリメリテート、N,N′−m−
フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレー
ト、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタレート
アミド、トリアリルホスフェートなどがあげられ、とく
にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。使用量は、
共重合体100部あたり通常、0.2〜10部、好まし
くは0.5〜5部である。
【0054】パーオキサイド加硫は、従来と同様に行な
うことができる。たとえば、本発明の共重合体と加硫
剤、要すれば加硫助剤、さらには適宜混合可能な他の添
加剤とをロール練り後金型に入れ加圧して1次加硫し、
ついで2次加硫する方法があげられる。一般に1次加硫
の条件は、温度100〜200℃で、時間5〜60分
間、圧力2〜10MPa程度の範囲から採用され、2次
加硫の条件は温度150〜300℃で、時間30分間〜
30時間程度の範囲から採用される。
【0055】本発明においては、さらに必要に応じて充
填剤、加工助剤、老化防止剤などを加えることができ
る。
【0056】充填剤としては、たとえば酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化チタン、
酸化鉄、酸化銀、酸化クロム、酸化ビスマス、酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化銅などの金属酸化物;水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウ
ムなどの金属水酸化物;炭酸マグネシウム、炭酸アルミ
ニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩;
二硫化モリブデン、硫化鉄、硫化銅などの金属硫化物;
硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウムなど
の硫酸塩;ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケ
イ酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウムなどのケイ酸塩;
そのほかハイドロタルサイト、リトポン(硫化亜鉛と硫
酸バリウムの混合物)、グラファイト、カーボンブラッ
ク、ランプブラック、フッ化カーボン、フッ化カルシウ
ム、コークス、フッ素樹脂粉末または繊維、カーボン繊
維などがあげられる。
【0057】特に耐磨耗性、金属接着性、潤滑性の向上
に寄与する点から、特開平8−27343号公報および
特開平8−151565号公報に記載のモース硬度6以
上の無機粉体である酸化クロム、酸化ケイ素、酸化鉄粉
末;特開平7−188500号公報記載のカーボンが突
き刺さったポリテトラフルオロエチレン粉末;特開昭5
6−151739号公報記載の充填剤を充填したフッ素
樹脂を主成分とする材料にて作製した繊維;カーボン繊
維とフッ素樹脂を主成分とする材料の繊維;特公平5−
64177号公報記載のメタケイ酸カルシウムまたはグ
ラファイトが好ましく、さらに機械的強度および圧縮永
久歪みの向上が顕著な点からカーボンブラック、酸化ケ
イ素が好ましい。
【0058】加工助剤としては、たとえばステアリン
酸、オレイン酸、パルミチン酸、ラウリン酸などの高級
脂肪酸;ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛な
どの高級脂肪酸塩;ステアリン酸アミド、オレイン酸ア
ミドなどの高級脂肪酸アミド;ステアリン酸エチル、ス
テアリン酸ブチル、オレイン酸エチル、オレイン酸ブチ
ルなどの高級脂肪酸エステル;ステアリン酸アミンなど
の高級脂肪酸アミン;エチレングリコール、グリセリ
ン、ジエチレングルコールなどのポリオール;ワセリ
ン、パラフィンなどの脂肪族炭化水素;そのほか石油系
ワックス、シリコーンオイル、低分子量ポリエチレン、
低分子量ポリプロピレンなどがあげられる。
【0059】また、他の合成ゴムをブレンドすることも
可能である。具体的な合成ゴムの例示としては、たとえ
ばアクリルゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、シ
リコーンゴム、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム、エチレ
ン−アクリル共重合体ゴムなどを挙げることができる
が、これらのみに限られるものではない。
【0060】老化防止剤としては、4,4−ビス(α,
α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、フェニル−
1−ナフチルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、オ
クチル化ジフェニルアミン、p−(p−トルエンスルホ
ニルアミド)ジフェニルアミン、N,N′−ジ−2−ナ
フチル−p−フェニレンジアミン、N,N′−ジフェニ
ル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N′−イ
ソプロピル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−
N′−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジ
アミン、N−フェニル−N′−(3−メタクリロイルオ
キシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジア
ミン、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノ
リン重合体、トリス(ノニルフェニル)ホスファイトな
どがあげられる。
【0061】放射線加硫法を採用する場合にも、パーオ
キサイド加硫法と同様に加硫助剤、充填剤、加工助剤、
老化防止剤などを加えて加硫させてもよい。
【0062】本発明の製造法により得られるエラストマ
ーを使用した加硫性組成物は、通常の金型成形のほか、
押出し、トランスファー、カレンダー、ロールコート、
はけ塗り、含浸など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などに成形加工され得る。その
他公知の各種成形加工法によって異形品、特殊成形品、
たとえばスポンジ状ラバーなどにも成形加工され得る。
また、フィルム状、テープ状の成形物に一次加工して、
これを積層、張付、巻付などの二次加工によってさらに
成形加工することもできる。このように成形加工された
組成物は、前述のような加硫手段によって加硫物にされ
る。また、溶液状にて塗布、含浸、噴霧などで基材表面
に適用した後加硫したり、加硫配合したフィルム状ない
しシート状物にて積層して加硫接着したり、さらには加
硫したフィルム状ないしシート状物を基材表面に接着積
層したりすることにより加硫被膜を形成させることもで
き、種々多様な加硫ゴム製品を提供できる。
【0063】かくして得られる加硫物は前記のとおり、
優れた耐熱性、耐油性、耐アミン性、耐薬品性を有して
おり、自動車産業、航空機産業、半導体産業、食品産
業、化学産業における各種部品に使用できる。とくに、
耐熱性、耐油性、耐アミン性を活かして、オイルシール
用の部品、たとえば自動車のエンジンオイル用のホース
やオイルシールなどに好適である。そのほかの好適な成
形品をつぎに列挙する。
【0064】一般的適用成形品:自動車、船舶、航空機
などの輸送機関における耐アミン、耐油、耐薬品、耐ス
チームあるいは耐候用のパッキング、O−リング、ホー
ス、その他のシール材、ダイヤフラム、バルブ、電線被
覆材に、また化学プラントにおける同様のパッキング、
O−リング、シール材、ダイヤフラム、バルブ、ホー
ス、ロール、チューブに、食品プラント機器および食品
機器(家庭用品を含む)における同様のパッキング、O
−リング、ホース、シール材、ベルト、ダイヤフラム、
バルブ、ロール、チューブに、原子力プラント機器にお
ける同様のパッキング、O−リング、ホース、シール
材、ダイヤフラム、バルブ、チューブに、一般工業部品
における同様のパッキング、O−リング、ホース、シー
ル材、ダイヤフラム、バルブ、ロール、チューブ、マン
ドレル、電線被覆材、フレキシブルジョイント、ベル
ト、ゴム板、ウェザーストリップ、PPC複写機のロー
ルブレードなどへの用途に好適である。
【0065】さらに具体的には、以下のような用途を示
すことができる。
【0066】(イ)自動車関連 本発明で得られるエラストマーは、高い耐熱性と自動車
用のオイルに添加される主としてアミン系添加剤(具体
的にはコハク酸イミド類、金属ジアルキルジカーバメー
ト類)に対して優れた耐性を示し、しかもオイル自体に
対しても体積変化が少ないため、自動車用オイル、たと
えばオートマチックトランスミッションフルード(AT
F)やエンジンオイル、デファレンシャルギヤオイルに
対する各種部材や成形品として好適である。特に、ガソ
リン車やディーゼル車のエンジンオイルのシール材、ホ
ース材;各種トランスミッションオイルのシール材、ホ
ース材;各種ギヤオイルのシール材、ホース材;これら
のオイルの環境を感知するためのセンサー線の被覆材な
どといった、オイルと接触し得るエラストマー成形品の
材料として好適である。
【0067】より具体的には、 シール用途: ・クランクシャフトシール、 ・エンジンシリンダースリーブのO−リング、ガスケッ
ト ・ウェットシリンダースリーブのO−リング、ガスケッ
ト ・パワーピストンパッキン、 ・シリンダーライナーのシール、 ・バルブステムのシール、 ・自動変速機のフロントポンプシール、 ・リアーアクスルピニオンシール、 ・ユニバーサルジョイントのガスケット、 ・スピードメーターのピニオンシール、 ・フートブレーキのピストンカップ、 ・トルク伝達のO−リング、オイルシール ・排ガス再燃焼装置のシール、 ・ベアリングシール、 ・デファレンシャルシール(ドライブピニオン用シー
ル、サイド用シール)、 ・デファレンシャル用ガスケット、O−リング、 ・手動変速機用オイルシール、ガスケット、O−リン
グ、パッキン、 ・自動変速機用オイルシール、ガスケット、O−リン
グ、パッキン、 ・無段変速機(ベルト式またはトロイダル式)用オイル
シール、ガスケット、O−リング、パッキン、 ・ホイールベアリングシール、 ・ラジエータのシール、ガスケット、O−リング、 ・オイルクーラーのシール、ガスケット、O−リング、 ・パワーステアリングのシール、ガスケット、O−リン
【0068】ホース用途: ・手動変速機用オイルホース、 ・自動変速機用ATFホース、 ・無断変速機(ベルト式またはトロイダル式)用CVT
Fホース、 ・EGRチューブ、 ・ツインキャブチューブ、 ・ラジエータ用ホース、 ・オイルクーラー用ホース、 ・パワーステアリング用ホース
【0069】ダイヤフラム用途: ・キャブレターのセンサー用ダイヤフラム
【0070】電装品用途: ・電線被覆材、 ・絶縁材、 ・シース、 ・クーラーホース、 ・チューブ、 ・リング、 ・パッキン
【0071】その他の用途: ・防振ゴム(エンジンマウント、排気部など)、 ・再燃焼装置用ホース
【0072】(ロ)化学工業関連 シール用途: ・化学薬品用ポンプ、流動計、配管のシール、 ・熱交換器のシール、 ・硫酸製造装置のガラス冷却器パッキング、 ・農薬散布機、農薬移送ポンプのシール、 ・ガス配管のシール、 ・メッキ液用シール、 ・高温真空乾燥機のパッキン、 ・製紙用ベルトのコロシール、 ・燃料電池のシール、 ・風洞のジョイントシール
【0073】ロール用: ・耐トリクレン用ロール(繊維染色用)
【0074】その他の用途: ・耐酸ホース(濃硫酸用)、 ・ガスクロマトグラフィー、pHメーターのチューブ結
合部のパッキン、 ・塩素ガス移送ホース、 ・ベンゼン、トルエン貯槽の雨水ドレンホース、 ・分析機器、理化学機器のシール、チューブ、ダイヤフ
ラム、弁部品、 ・スチームホース
【0075】(ハ)一般機器、機械関連 シール用途: ・油圧、潤滑機械のシール、 ・ベアリングシール、 ・乾式複写機のシール、 ・ドライクリーニング機器の窓、その他のシール、 ・六フッ化ウランの濃縮装置のシール、 ・サイクロトロンのシール(真空)バルブなど、 ・自動包装機のシール
【0076】その他の用途: ・印刷設備の印刷ロール、スクレーパー、チューブ、弁
部品、 ・塗布、塗装設備の塗布ロール、スクレーパー、チュー
ブ、弁部品、 ・プリンターのインキチューブ、ロール、ベルト、 ・乾式複写機のベルト、ロール、 ・空気中の亜硫酸ガス、塩素ガス分析用ポンプのダイヤ
フラム(公害測定器)、 ・印刷機のロール、ベルト、 ・酸洗い用絞りロール、 ・ドライクリーニング機器のパイプ、ホース、フレキシ
ブルジョイント
【0077】(ニ)航空機関連 ・ジェットエンジンバルブステムシール、 ・燃料供給用ホース、ガスケットおよびO−リング、 ・ローテーティングシャフトシール、 ・油圧機器のガスケット、 ・防火壁シール
【0078】(ホ)船舶関連 ・スクリューのプロペラシャフト船尾シール、 ・ディーゼルエンジンの吸排気用バルブステムシール、 ・バタフライバルブのバルブシール、 ・バタフライ弁の軸シール
【0079】(ヘ)食品、医薬関連 ・プレート式熱交換器のシール、 ・自動販売機の電磁弁シール、 ・薬栓、 ・食品加工処理機用ゴム材料(たとえば熱交換器ガスケ
ット、ダイヤフラム、O−リングなどの各種シール、配
管、ホース、サニタリーパッキング、バルブパッキン
グ、充填時のビンなどの口と充填剤の間のジョイントと
して使用される充填用パッキング)、 ・酒類、清涼飲料水などの製品や充填装置、食品殺菌装
置、醸造装置、湯沸し器、各種自動食品販売機などのパ
ッキング、ガスケット、チューブ、ダイヤフラム、ホー
ス、ジョイントスリーブ
【0080】(ト)電機関連 ・新幹線の絶縁油キャップ、 ・液封型トランスのベンチングシール、 ・油井ケーブルのジャケット、 ・電機絶縁材料(たとえば各種電気機器の絶縁用スペー
サ、ケーブルのジョイントや末端部などに用いる絶縁テ
ープ、熱収縮性のチューブなどに使用される材料)、 ・高温雰囲気で用いられる電気および電子機器材料(た
とえばモータ用口出線材料、高熱炉まわり電線材料)
【0081】さらに、上記で得られる成形体は、半導
体、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、プラズ
マアドレス液晶パネル、フィールドエミッションディス
プレイパネル、太陽電池基板などの製造装置の、たとえ
ばCVD装置、エッチング装置、酸化拡散装置、スパッ
タリング装置、アッシング装置、イオン注入装置、排気
装置などの耐プラズマ性の要求される部位のO−リン
グ、シール材、ホース、チューブ、ダイヤフラム、ロー
ル、ライニング、コーティング;また、ウェットエッチ
ャー、洗浄装置、薬液配管、ガス配管などの耐薬品性が
要求される部位のO−リング、シール材、ホース、チュ
ーブ、ダイヤフラム、ロール;さらにこれらの装置のノ
ンダスト化、メタルフリーの要求される部位のO−リン
グ、シール材、ホース、チューブ、ダイヤフラム、ロー
ルとしても用いることができる。
【0082】その他の耐薬品性の要求される部位の具体
例としては、半導体、液晶バルブ、プラズマディスプレ
イパネルなどの製造装置における、レジスト現像液、剥
離液、ウエハー洗浄液用のO−リング、シール材、ホー
ス、チューブ、ポンプのダイヤフラム、ウエハー搬送用
のロールなどがあげられる。
【0083】また、その他の用途として、前記の加硫被
膜を形成させて使用するものがある。具体的には以下の
ような用途を示すことができる。 ・複写機用非粘着耐油ロール、 ・耐候結氷防止用ウエザーストリップ、 ・輸液用ゴム栓、 ・バイアルゴム栓、 ・離型剤、 ・非粘着軽搬送ベルト、 ・自動車エンジンマウントのプレーガスケットの粘着防
止被膜、 ・合成繊維の被覆加工、 ・パッキング被覆薄層をもつボルト部材または継ぎ手
【0084】
【実施例】つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。
【0085】実施例1 3リットルの内容積のステンレススチール製オートクレ
ーブに、イオン交換水1.5リットル、パーフルオロオ
クタン酸アンモニウム75gを仕込み、充分窒素で置換
した後、真空状態でヘキサフルオロプロピレン(HF
P)を830g仕込み、オートクレーブ内温度を65℃
に昇温し、ついでエチレン17gをオートクレーブ内の
圧力が2.4MPaG(24.5kg/cm2G)にな
るまで圧入した。電磁式撹拌機で系を撹拌しながら圧力
が一定になるまで放置し、ついで過硫酸アンモニウム
(APS)0.45gを水に溶かした溶液を窒素ガスで
圧入して反応を開始した。反応が進行するにしたがって
圧力が低下するので、その圧力低下をエチレンおよびH
FPを加えることにより補い、一定圧力かつ一定温度で
80時間反応させた。また反応終了までにAPSを合計
5.3g添加した。
【0086】反応終了後、残存モノマーを大気中に放出
し、得られた乳化分散体を塩化カルシウム水溶液にて凝
析し、イオン交換水で洗浄後120℃で恒量になるまで
乾燥して、エラストマー性の重合生成物を490g得
た。また、重合速度は4g/リットル・時間であった。
【0087】この重合生成物を1H−NMR、GPCお
よびDSCといった分析法で共重合組成、分子量および
ガラス転移温度を測定したところ、エチレン54.9モ
ル%およびHFP 45.1モル%の共重合体であり、
数平均分子量(ポリスチレン換算)は19000、重量
平均分子量は36000、フッ素含量は61.9重量
%、ガラス転移温度は−4℃であった。また、つぎの方
法でムーニー粘度を測定したところ、ML(1+4,1
00℃)36、ML(1+10,100℃)28であっ
た。
【0088】(ムーニー粘度)ASTM−D1646お
よびJIS K6300に準拠して測定する。 測定機器:(株)上島製作所製の自動ムーニー粘度計 ローター回転数:2rpm 測定温度:100℃
【0089】実施例2 47リットルの内容積のステンレス製オートクレーブに
イオン交換水23.5リットル、パーフルオロオクタン
酸アンモニウム1175g、リン酸水素2ナトリウム1
2水和物185g、水酸化ナトリウム18.8g、パー
ブチルPV(t−ブチルパーオキシピバレート70重量
%含有、日本油脂(株)製)58gおよびt−ブタノー
ル865gを仕込み、充分に窒素で置換した後、真空状
態でヘキサフルオロプロピレン(HFP)13.02g
を仕込み、15℃に温調し、ついで予め混合しておいた
エチレン/テトラフルオロエチレン(エチレン87.7
モル%)混合ガス411gをオートクレーブの内圧が
0.85MPaG(8.5kgf/cm2G)になるま
で圧入した。電磁式撹拌機で系を撹拌しながら圧力が一
定になるまで放置した。
【0090】イオン交換水800gに硫酸鉄(II)7
水和物0.276g、エチレンジアミン四酢酸2ナトリ
ウム塩2水和物0.326g、ヒドロキシメタンスルフ
ィン酸ナトリウム塩2水和物46gを溶解し、窒素ガス
にてバブリングした。この溶液をオートクレーブにプラ
ンジャーポンプにて仕込み、反応を開始した。反応が進
行するにしたがい圧力が低下するので、圧力低下をエチ
レン/テトラフルオロエチレン(エチレン91.7モル
%)の混合ガスを加えることにより補い、一定圧力かつ
一定温度で33.5時間反応させた。
【0091】反応終了後、残存モノマーを大気中に放出
し、得られた乳化分散体を塩化カルシウム水溶液にて凝
析し、イオン交換水で洗浄後120℃で恒量になるまで
乾燥して、エラストマー性の重合物質を5600g得
た。また、重合速度は7.1g/リットル・時間であっ
た。
【0092】この重合組成物について、1H−NMR、
19F−NMRにて共重合組成、他は実施例1と同様にし
て分子量およびガラス転移温度を測定したところ、エチ
レン/ヘキサフルオロプロピレン/テトラフルオロエチ
レン=54.1/40.7/5.3、数平均分子量(ポ
リスチレン換算)は28,000、重量平均分子量(ポ
リスチレン換算)は45,000、フッ素含量は61.
9重量%、ガラス転移温度は+2℃であった。また、ム
ーニー粘度は、ML(1+4,100℃)147、ML
(1+10,100℃)128であった。
【0093】比較例1 実施例1において、2リットルのオートクレーブを用
い、イオン交換水を890g入れ、パーフルオロオクタ
ン酸アンモニウムを44g添加し、エチレンおよびHF
Pの初期の仕込み量をそれぞれ70gおよび550gと
し、重合温度を65℃、重合圧力を5.88MPaとし
たほかは同様にしてエラストマー性のE−HFP共重合
体を290g得た。また、重合速度は15g/リットル
・時間であった。
【0094】このE−HFP系共重合体について、実施
例1と同様にして共重合組成、分子量およびガラス転移
温度を測定したところ、エチレン65モル%およびHF
P35モル%の共重合体であり、数平均分子量(ポリス
チレン換算)は110000、重量平均分子量は910
000、フッ素含量は56.3重量%、ガラス転移温度
は−7.3℃であった。また、ムーニー粘度は、ML
(1+4,100℃)100、ML(1+10,100
℃)94であった。
【0095】比較例2 47リットルの内容積のステンレス製オートクレーブに
イオン交換水23.5リットル、パーフルオロオクタン
酸アンモニウム470g、リン酸水素2ナトリウム12
水和物185g、水酸化ナトリウム18.8g、パーブ
チルPV(t−ブチルパーオキシピバレート70重量%
含有、日本油脂(株)製)58gおよびt−ブタノール
865gを仕込み、充分に窒素で置換した後、真空状態
でヘキサフルオロプロピレン(HFP)13.02gを
仕込み、15℃に温調し、ついでエチレン1622gを
オートクレーブの内圧が2.2MPaGになるまで仕込
んだ。電磁式撹拌機で系を撹拌しながら圧力が一定にな
るまで放置した。
【0096】イオン交換水800gに硫酸鉄(II)7
水和物0.359g、エチレンジアミン四酢酸2ナトリ
ウム塩2水和物0.423g、ヒドロキシメタンスルフ
ィン酸ナトリウム塩2水和物46gを溶解し、窒素ガス
にてバブリングした。この溶液をオートクレーブにプラ
ンジャーポンプにて仕込み、反応を開始した。反応が進
行するにしたがい圧力が低下するので、圧力低下をエチ
レンを加えることにより補い、一定圧力かつ一定温度で
36時間反応させた。
【0097】反応終了後、残存モノマーを大気中に放出
し、得られた乳化分散体を塩化カルシウム水溶液にて凝
析し、イオン交換水で洗浄後120℃で恒量になるまで
乾燥して、エラストマー性の重合生成物を5500g得
た。また、重合速度は6.5g/リットル・時間であっ
た。
【0098】この重合組成物について、1H−NMR、
19F−NMRにて共重合組成、他は実施例1と同様にし
て分子量およびガラス転移温度を測定したところ、エチ
レン/ヘキサフルオロプロピレン=63.9/36.
1、数平均分子量(ポリスチレン換算)は11200
0、重量平均分子量(ポリスチレン換算)は87300
0、フッ素含量は57.1重量%、ガラス転移温度は−
7℃であった。また、ムーニー粘度は、ML(1+4,
100℃)99、ML(1+10,100℃)84であ
った。
【0099】実施例3 3リットルの内容積のステンレススチール製オートクレ
ーブに、イオン交換水1.5リットル、パーフルオロオ
クタン酸アンモニウム75g、水酸化ナトリウム1.2
g、リン酸水素2ナトリウム塩12水和物11.8g、
t−ブチルアルコール55.2g、パーブチルPV(t
−ブチルパーオキシピバレート70重量%含有、日本油
脂(株)製)3.68gを仕込み、充分窒素で置換した
後、真空状態でヘキサフルオロプロピレン(HFP)を
826g仕込み、15℃に調温し、ついで予め混合して
おいたエチレン/TFE(87.7/12.3、モル
%)混合モノマー26gをオートクレーブの内圧が0.
85MPa・Gになるまで圧入した。オートクレーブ内
を電磁式撹拌機で撹拌しながら温度15℃で圧力が一定
(0.85MPa・G)になるまで放置した。温度と圧
力が一定になったときに、イオン交換水50gに硫酸鉄
(II)7水和物0.018g、エチレンジアミン四酢
酸2ナトリウム塩2水和物0.021gおよびヒドロキ
シメタンスルフィン酸ナトリウム塩2水和物2.9gを
溶解した水溶液をチッ素ガスでバブリングしたのちプラ
ンジャーポンプにて仕込み反応を開始した。
【0100】反応が進行するにしたがって圧力が低下し
てくるのでその圧力低下をエチレン/TFE(91.7
/8.3、モル%)混合モノマーを追加することにより
補い、一定の温度および圧力(15℃、0.85MPa
・G)にて31.25時間重合反応を行なった。
【0101】反応終了後、残存モノマーを大気中に放出
し、得られた乳化分散体を塩酸にて凝析し、イオン交換
水で洗浄後120℃で恒量になるまで乾燥して、エラス
トマー性の重合生成物を330g得た。また、平均重合
速度は7g/hr/リットル−水であった。
【0102】このE−HFP−TFE共重合体につい
て、実施例1と同様にして共重合組成、分子量およびガ
ラス転移温度を測定したところ、エチレン54.0モル
%、HFP40.4モル%およびTFE5.6モル%の
共重合体であり、数平均分子量(ポリスチレン換算)は
44000、重量平均分子量は62000、フッ素含量
は61.9重量%、ガラス転移温度は+2℃であった。
また、ムーニー粘度はML(1+4,100℃)14
9、ML(1+10、100℃)138であった。
【0103】実施例4 6リットルの内容積のステンレススチール製オートクレ
ーブに、イオン交換水3リットル、パーフルオロオクタ
ン酸アンモニウム150g、水酸化ナトリウム2.4
g、リン酸水素2ナトリウム塩12水和物24g、t−
ブチルアルコール108g、パーブチルPV(t−ブチ
ルパーオキシピバレート70重量%含有、日本油脂
(株)製)7.6gを仕込み、充分窒素で置換した後、
真空状態でヘキサフルオロプロピレン(HFP)を16
40g仕込み、15℃に調温し、ついで予め混合してお
いたエチレン34gをオートクレーブの内圧が0.85
MPa・Gになるまで圧入した。オートクレーブ内を電
磁式撹拌機で撹拌しながら温度15℃で圧力が一定
(0.85MPa・G)になるまで放置した。温度と圧
力が一定になったときに、イオン交換水100gに硫酸
鉄(II)7水和物0.011g、エチレンジアミン四
酢酸2ナトリウム塩2水和物0.015gおよびヒドロ
キシメタンスルフィン酸ナトリウム塩2水和物5.7g
を溶解した水溶液をチッ素ガスでバブリングしたのちプ
ランジャーポンプにて仕込み反応を開始した。
【0104】反応が進行するにしたがって圧力が低下し
てくるのでその圧力低下をエチレンを追加することによ
り補い、一定の温度および圧力(15℃、0.85MP
a・G)にて66時間重合反応を行なった。
【0105】反応終了後、残存モノマーを大気中に放出
し、得られた乳化分散体を塩酸にて凝析し、イオン交換
水で洗浄後120℃で恒量になるまで乾燥して、エラス
トマー性の重合生成物を540g得た。また、平均重合
速度は3g/hr/リットル−水であった。
【0106】このE−HFP共重合体について、実施例
1と同様にして共重合組成、分子量およびガラス転移温
度を測定したところ、エチレン54.3モル%およびH
FP45.7モル%の共重合体であり、数平均分子量
(ポリスチレン換算)は26000、重量平均分子量は
37000、フッ素含量は62.1重量%、ガラス転移
温度は−5℃であった。また、ムーニー粘度はML(1
+4,100℃)100、ML(1+10,100℃)
92であった。
【0107】実施例5〜8および比較例3〜5 実施例1〜4および比較例1〜2でそれぞれ製造したエ
ラストマー性共重合体を使用し、この共重合体100部
にカーボンブラック(MT−C)30部、パーオキサイ
ド系加硫剤(パーブチルZ)3.7部、加硫助剤(トリ
アリルイソシアヌレート((株)日本化成製))2.5
部および受酸剤(MgO)3部を混合し、オープンロー
ルを用いて常温にて混練し、得られた組成物を配合Aと
した。
【0108】また、受酸剤(MgO)を混合しない以外
は配合Aと同様に混合し、混練し、得られた組成物を配
合Bとした。
【0109】いずれの配合物もロールへの密着性がよ
く、混練が容易であった。得られたゴムコンパウンドを
金型に入れ、プレス加硫により一次加硫し、ついでオー
ブン加硫により二次加硫して加硫物を製造した。
【0110】得られた加硫物の常態物性、耐油性、耐ア
ミン性および耐熱性をつぎの方法で測定した。結果を表
1に示す。
【0111】(常態物性)JIS K6251(199
3)に従い、引張破断強度(TB)および引張破断伸び
(EB)を測定する。
【0112】(耐油性)つぎに示すオイル中に、175
℃で表1に示す時間浸漬後の体積変化率(%)を測定す
る。
【0113】オイルの種類: エンジンオイルA:ASTM SF105G エンジンオイルB:IRM903 ATFオイル:DEXRON III (TEXACO社
製) デファレンシャルオイル浸漬フォードスペックオイル: M2C118A/M2C192A=6/94(重量比)
の混合物
【0114】なお、M2C118AはD.A.STUA
RT社製STURACO 7098LOであり、M2C
192AはCITGO Petroleum 社製のFORD
M2C192−A、75W−140である。
【0115】(耐アミン性)エンジンオイルA(AST
M SF105G)中に、175℃で336時間浸漬後
の強度変化率(%)を測定する。
【0116】(耐熱性)空気中にて175℃×336時
間、200℃×336時間および230℃×70時間曝
露後の強度変化率(%)を測定する。
【0117】
【表1】
【0118】
【発明の効果】本発明によれば、従来のフッ素ゴムに近
い耐熱性、耐油性、耐薬品性などを維持しながら、必要
かつ充分な耐アミン性を有するE−HFP系共重合体を
提供でき、たとえばエンジンオイルのオイルシールやホ
ースなどとして好適な加硫物を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 充宏 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 森川 達也 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 斎藤 秀哉 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 Fターム(参考) 3H111 AA02 BA15 BA34 DA11 DA26 DB04 DB27 4J002 BB051 BD161 EK036 EK046 EK056 FD010 FD030 FD146 FD150 GJ02 GN00 4J100 AA02P AA03R AC23R AC25R AC26R AC27Q AC31R AE39R CA04 CA05 CA31 DA01 DA09 DA22 DA28 DA36 HA53 HC36 JA28

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン構造単位35〜60モル%、ヘ
    キサフルオロプロピレン構造単位25〜50モル%およ
    びこれらと共重合可能なモノマーから誘導される構造単
    位0〜15モル%からなる共重合体であって、フッ素含
    有量が60重量%以上で、数平均分子量が3000〜5
    00000のエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共
    重合体。
  2. 【請求項2】 前記共重合可能なモノマーが、テトラフ
    ルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフ
    ルオロ(アルキルビニルエーテル)、トリフルオロエチ
    レン、フッ化ビニルおよびプロピレンよりなる群から選
    ばれる少なくとも1種である請求項1記載の共重合体。
  3. 【請求項3】 エチレン構造単位45〜60モル%、ヘ
    キサフルオロプロピレン構造単位35〜50モル%およ
    びテトラフルオロエチレン構造単位1〜10モル%から
    なる共重合体である請求項1記載の共重合体。
  4. 【請求項4】 ムーニー粘度(1+4,100℃)が6
    0〜200である請求項1記載の共重合体。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のエチレ
    ン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体と加硫剤とを
    含む加硫可能な組成物。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の加硫可能な組成物を加硫
    して得られるエラストマー加硫物。
  7. 【請求項7】 自動車用シール材またはホース材である
    請求項6記載のエラストマー加硫物。
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