JP2002507640A - ペルフルオロエラストマ組成物 - Google Patents
ペルフルオロエラストマ組成物Info
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- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
Abstract
Description
物加硫性ペルフルオロエラストマ組成物(peroxide-curable perfluoroelastomer
compositions)に関する。
perfluoropolymers)は、卓越した耐高温性および耐薬品性を呈する高分子材料
である。従って、このような組成物は、高温および/または腐食性薬品に晒され
るシステム中のシールやガスケットとして使用するのに特に適している。それら
は、化学加工(chemical processing)、半導体、航空宇宙、石油などの産業で有 用である。
合された過フッ素化モノマ単位、例えば、テトラフルオロエチレンおよびペルフ
ルオロ(アルキルビニル)エーテルの安定性および不活性に主に起因している。
エラストマ特性を十分に発揮するために、ペルフルオロポリマは、典型的には、
架橋すなわち加硫される。この目的のために、加硫部位モノマ(a cure site mon
omer)の小部分が、過フッ素化モノマ単位と共重合される。少なくとも1個のブ ロモ基またはヨード基を含有する加硫部位モノマが公知である。このような加硫
部位モノマは、過酸化物や助剤と組み合わせて使用した場合、適切に加硫された
組成物を提供するであろう。
に立たない状況のときに使用されるにすぎない。原料費が非常に高いため、成形
作業時のスクラップ発生率を最小限に抑えなければならない。残念ながら、ペル
フルオロエラストマは、配合、流動特性、および離型に関連するプロセスが非常
に困難であることが知られている。従来の開始剤を用いてポリマを製造する場合
(例えば、過硫酸塩を用いる場合)、ポリマ末端基は、典型的には、イオン性お
よび/または酸性である。通常存在するこれらのイオン化可能なポリマ末端基は
、いくつかの一般に使用される添加剤(例えば、酸受容体)と望ましからぬ反応
を起こす傾向がある。一般に使用される酸受容体としては、例えば、酸化亜鉛、
水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。これ
らは、ペルフルオロエラストマが機能しなければならない高温において発生する
可能性のあるHFまたは他の酸と結合させるべく、配合物中(in the compound f
ormulation)で使用される。
る。また、これらのポリマの多くの用途で良好なシール能力が必要とされるため
、加工性を改良するステップは、耐圧縮永久歪性などの重要な物理的性質に悪影
響を及ぼさないことが好ましい。
ペルフルオロアルキルスルフィネート(perfluoroalkyl sulfinate)とを組み合わ
せた開始剤を用いて調製されるペルフルオロエラストマを使用する。驚くべきこ
とに、このように調製されたコポリマは、他のエラストマガムと同じように処理
することができる。これらは従来の2本ロールミルまたは混合装置を用いて容易
に加工できる。すなわち、ミルまたは混合装置を室温よりも高い温度に加熱する
必要がない。Ca(OH)2などの酸受容体を添加しても、これらの配合物の粘 度は増大しない。また、このペルフルオロエラストマは、改良された物理的性質
(例えば、耐圧縮永久歪性)を示す。
含まれていない過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物を提供する。この
ような基が「本質的に含まれていない」とは、これらの末端基の10%未満がイ
オン化可能な基であることを意味する。この実施形態の配合物には、 A)1)ペルフルオロオレフィン、2)ペルフルオロ(アルキルビニル)エー
テル、ペルフルオロ(アルコキシビニル)エーテル、およびそれらの混合物から
なる群より選ばれるペルフルオロビニルエーテル、ならびに3)過酸化物加硫反
応に関与しうるハロゲン基を含有している加硫部位成分(cure site component) であって、このようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化オレフィン、
このようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化ビニルエーテル、このよ
うなハロゲン基を少なくとも1個含有する連鎖移動剤、このようなハロゲン基を
少なくとも1個含有する開始剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる
、加硫部位成分(ただし、この加硫部位成分にはニトリル基が実質的に含まれて
いない)、から得られるインターポリマー化された単位を含有しているペルフル
オロエラストマと、 B)過酸化物加硫剤と、 が含まれている。
であって、1)ペルフルオロオレフィン、2)ペルフルオロ(アルキルビニル)
エーテル、ペルフルオロ(アルコキシビニル)エーテル、およびそれらの混合物
からなる群より選ばれるペルフルオロビニルエーテル、ならびに3)過酸化物加
硫反応に関与しうる臭素原子またはヨウ素原子を含有している加硫部位成分であ
って、このような原子を少なくとも1個有する臭素化またはヨウ素化オレフィン
、このような原子を少なくとも1個有する臭素化またはヨウ素化ビニルエーテル
、臭素化またはヨウ素化連鎖移動剤、臭素化またはヨウ素化開始剤、およびそれ
らの混合物からなる群より選ばれる、加硫部位成分、から得られるインターポリ
マー化された単位を含有している、ペルフルオロエラストマと、 B)過酸化物加硫剤と、 を含む容易に加工できる過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物を提供す
る。
て、ペルフルオロオレフィンとペルフルオロアルキルビニルエーテルもしくはペ
ルフルオロアルコキシビニルエーテルおよびそれらの混合物とを含む重合性混合
物と、過酸化物加硫反応に関与しうるハロゲン含有加硫部位成分(ただし、この
加硫部位成分にはニトリル基が実質的に含まれていない)と、フルオロ脂肪族ラ
ジカル含有スルフィネート(fluoroaliphatic-radical containing sulfinate)と
、該スルフィネートをスルホニルラジカルに酸化させることのできる酸化剤とが
含まれている水性の乳濁液または懸濁液を、フリーラジカル条件下で重合するこ
とを含む、方法を提供する。
て、ペルフルオロオレフィンとペルフルオロアルキルビニルエーテルもしくはペ
ルフルオロアルコキシビニルエーテルおよびそれらの混合物とを含む重合性混合
物と、臭素含有またはヨウ素含有加硫部位成分と、フルオロ脂肪族ラジカル含有
スルフィネートと、該スルフィネートをスルホニルラジカルに酸化させることの
できる酸化剤とが含まれている水性の乳濁液または懸濁液を、フリーラジカル条
件下で重合することを含む、方法を提供する。
物品に関する。
よって特性付けられる過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマが含まれる。これ
らの組成物には、a)ペルフルオロオレフィンと、ペルフルオロビニルエーテル
と、少なくとも1つの臭素含有またはヨウ素含有部分を有する加硫部位成分との
共重合単位を持つペルフルオロエラストマと、b)ペルフルオロエラストマ用の
加硫剤として作用する化合物とが含まれる。このペルフルオロエラストマには、
塩基との反応性を有する末端基のようなイオン化可能な末端基は実質的に含まれ
ていない。このために、架橋に必要であるペルフルオロエラストマ中の加硫部位
が失われることはない。
ルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。
分枝状ペルフルオロアルキレン基であり、mおよびnは、独立して、0〜10で
あり、Rfは、1〜6個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基である。〕 で表される化合物である。
炭素原子を有するペルフルオロアルキル基である。〕 で表される組成を含有する。
ありかつRfが1〜3個の炭素原子を含有する化合物である。このような過フッ 素化エーテルとしては、例えば、ペルフルオロ(メチルビニル)エーテル、ペル
フルオロ(エチルビニル)エーテル、およびペルフルオロ(プロピルビニル)エ
ーテルが挙げられる。他の有用なモノマとしては、式: CF2=CFO[(CF2)mCF2CFZO]nRf (III) 〔式中、Rfは、1〜6個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であり、 m=0または1、n=0〜5、Z=FまたはCF3である。〕 で表される化合物が挙げられる。
しては、式: CF2=CFO[(CF2CFCF3O)n(CF2CF2CF2O)m(CF2)p]
CxF2x+1 (IV) 〔式中、mおよびn=1〜10、p=0〜3、およびx=1〜5である。〕 で表される化合物が挙げられる。
の化合物が挙げられる。
CF2=CFOCF2OCF2CF2CF3、CF2=CFOCF2CF3、CF2=C FO(CF2)3OCF3、およびCF2=CFOCF2CF2OCF3が挙げられる 。
)エーテルとの混合物を使用することも可能である。
なくとも1種のペルフルオロ(アルキルビニル)エーテルとから構成される。こ
のようなコポリマでは、共重合された過フッ素化エーテル単位は、ポリマ中の全
モノマ単位の約15〜50モル%を占める。
含有物質である。典型的には、ハロゲンは、臭素またはヨウ素である。好適な加
硫部位成分としては、2〜4個の炭素原子を有する末端不飽和モノオレフィン、
例えば、ブロモジフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリ
フルオロエチレン、および4−ブロモ−3、3、4、4−テトラフルオロブテン
−1が挙げられる。他の好適な加硫部位成分としては、例えば、CF2=CFO CF2CF2Br、CF2=CFOCF2CF2CF2Br、およびCF2=CFOC F2CF2CF2OCF2CF2Brが挙げられる。好ましくは、これらの成分のす べてまたは本質的にはすべてが、エチレン性不飽和モノマである。
始剤である。有用な連鎖移動剤としては、例えば、臭化又はヨウ化ペルフルオロ
アルキルが挙げられる。有用な開始剤としては、例えば、NaO2SC2F4OF4 X(式中、Xは、BrまたはIである)が挙げられる。
発生させる化合物である。50℃を超える温度で分解するジアルキルペルオキシ
ドまたはビス(ジアルキルペルオキシド)は、特に好ましい。多くの場合、ペル
オキシ酸素に結合した第3級炭素原子を有するジ−t(tertiary)−ブチルペルオ
キシドを使用することが好ましい。このタイプの最も有用な過酸化物に属するも
のとしては、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン
−3および2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンが
挙げられる。ジクミルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペ
ルベンゾエート、α、α’−ビス(t−ブチルペルオキシ−ジイソプロピルベン
ゼン)、およびジ[1,3−ジメチル−3−(t−ブチルペルオキシ)−ブチル
]カーボネートのような化合物から他の過酸化物を選択することができる。一般
的には、ペルフルオロエラストマ100部あたり約1〜3部の過酸化物が使用さ
れる。
と協同して有用な加硫を行うことのできるポリ不飽和化合物から構成される助剤
である。これらの助剤は、ペルフルオロエラストマ100部あたり0.1〜10
部、好ましくは、ペルフルオロエラストマ100部あたり2〜5部に等しい量で
添加することができる。有用な助剤としては、例えば、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(メチルアリルイソシアヌレート;トリス
(ジアリルアミン)−s−トリアジン;トリアリルホスファイト;N,N−ジア
リルアクリルアミド;ヘキサアリルホスホルアミド;N,N,N’,N’−テト
ラアルキルテトラフタルアミド;N,N,N’,N’−テトラアリルマロンアミ
ド;トリビニルイソシアヌレート;2,4,6−トリビニルメチルトリシロキサ
ン;およびトリ(5−ノルボルネン−2−メチレン)シアヌレートが挙げられる
。特に有用なのは、トリアリルイソシアヌレートである。
784 064 A1、およびEPA 0 769 521 A1に開示されて
いるビス−オレフィンが挙げられる。
マの配合に典型的に利用される加工助剤などの添加剤を、本発明の組成物中に導
入することができる。ただし、意図される使用条件で適切な安定性が得られるも
のでなければならない。特に、ペルフルオロポリエーテルを導入することにより
、低温性能を向上させることができる(米国特許第5,268,405号を参照
されたい)。
摩耗性、伝導性、および加工性をバランスさせる手段してエラストマ中で使用さ
れる。好適な例としては、N−991、N−990、N−908、およびN−9
07で表されるMTブラック(ミディアムサーマルブラック)、ならびに大粒子
サイズのファーネスブラックが挙げられる。使用する場合、1〜70phrの大
サイズ粒状ブラックを用いれば、一般的には十分である。
、ペルフルオロエラストマ100部あたり1〜50部のフルオロポリマ充填剤が
使用される。フルオロポリマ充填剤は、細かく粉砕された容易に分散される可塑
性フルオロポリマであってよく、このフルオロポリマは、ペルフルオロエラスト
マ組成物の製造および加硫に利用される最大温度で固体である。固体とは、フル
オロプラスチック(部分結晶質の場合ならば)が、ペルフルオロエラストマ(1 種または複数種)の加工温度(1つまたは複数の温度)よりも高い結晶融解温度
を有することを意味する。このような細かく粉砕された容易に分散されるフルオ
ロプラスチックは、一般に、マイクロパウダまたはフルオロ添加剤と呼ばれてい
る。マイクロパウダは、通常、部分結晶質ポリマである。
ネートおよび酸化剤を使用する。重合プロセスには、モノマを単独でまたは有機
溶剤もしくは水を媒質とする溶液、乳濁液、もしくは懸濁液としてフリーラジカ
ル重合することが含まれる。水性の乳濁液または懸濁液中での重合がしばしば好
ましい。なぜなら、モノマの転化が迅速でかつほぼ完全であり、重合熱が容易に
除去され、しかもポリマの単離が容易であるからである。乳化重合または懸濁重
合は、典型的には、水性媒質中において無機フリーラジカル開始剤系および界面
活性剤または沈殿防止剤の存在下でモノマを重合させることを含む。
濁液または懸濁液を連続的に取り出しながら、最適な圧力および温度の条件下で
、モノマ、水、界面活性剤、緩衝剤、および触媒を攪拌反応器中に連続的に供給
して行うことが可能である。このほかの手法としては、成分を攪拌反応器中に供
給して設定温度で所定の時間にわたりそれらを反応させることによって、または
成分を反応器中に仕込み、所望の量のポリマが生成するまで一定の圧力を保持す
べく反応器中にモノマを供給することによって、バッチ重合またはセミバッチ重
合を行うことが挙げられる。
書に組み入れる米国特許第5,285,002号中に記載されており、次の一般
式: R3 fSO2M1/x (VI) または R2 f[SO2M1/x]n (VII) 〔式中、R3 fは、例えば1〜20個の炭素原子、好ましくは4〜10個の炭素原
子を有する1価のフルオロ脂肪族ラジカルを表し、R2 fは、例えば1〜20個の
炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子を有する多価の、好ましくは2価の
フルオロ脂肪族ラジカルを表し、Mは、水素原子、または1〜2、好ましくは1
の原子価xを有するカチオンを表し、nは、1〜4、好ましくは1または2であ
る。〕 で表すことができる。
の飽和部分である。このラジカルは、直鎖、分枝鎖、十分に大きい場合には環、
またはこれらの組合せであってよい。例えば、アルキル脂環式ラジカルであって
よい。一般に、R3 fは、1〜20個、好ましくは4〜10個の炭素原子を有し、
40〜83重量%、好ましくは50〜78重量%のフッ素を含有するであろう。
好ましい化合物は、R3 fがペルフルオロアルキルCnF2n+1でありかつnが1〜 20である場合のように、R3 f基が完全にまたは実質的に完全にフッ素化されて
いる化合物である。
定で不活性で非極性の飽和部分である。このラジカルは、直鎖、分枝鎖、十分に
大きい場合には環、またはこれらの組合せであってよい。例えば、アルキル脂環
式ジラジカルであってよい。一般に、R2 fは、1〜20個、好ましくは2〜10
個の炭素原子を有するであろう。好ましい化合物は、R2 f基が、nが1から20
のペルフルオロアルキレンCnF2nまたはnが5から20のペルフルオロシクロ アルキルCnF2nである化合物である。
の硫黄、または3価の窒素のヘテロ原子によって中断されていてもよい。ただし
、各ヘテロ原子は、炭素原子にのみ結合されている。しかし、このようなヘテロ
原子が存在する場合、好ましくは、このような骨格原子には、炭素原子2個につ
き1個より多くのこうしたヘテロ原子が含まれない。場合により、炭素に結合し
た水素原子、ヨウ素原子、臭素原子、または塩素原子が存在していてもよいが、
存在する場合、好ましくは、鎖中の炭素原子2個につき1個を越えない。R3 fま
たはR2 fが環状構造であるかまたは環状構造を含む場合、このような構造は、好
ましくは、6個の環構成原子を有し、そのうちの1個または2個は、ヘテロ原子
、例えば、酸素および/または窒素であってよい。R3 fラジカルの例としては、
フッ素化されたアルキル、例えば、C4F9−、C6F13−、C8F17−、アルコキ
シアルキル、例えば、C3F7OCF2−などが挙げられる。R2 fとしては、例え ば、−C4F8−、−C8F16−などのフッ素化アルキレンが挙げられる。R3 fが C8F17−などの特定のラジカルとして表されている場合、このラジカルは、分 枝状構造が含まれていてもよい混合物、例えば、C6F13−〜C10F21−の混合 物、の平均構造を表すことができるものと解釈しなければならない。
以下のものが挙げられる。 CF3SO2Na C4F9SO2H C8F17SO2Na CF3C(Cl)2CF2SO2K Cl(CF2)8OC2F4SO2Na Cl(CF2)xCF2SO2Na〔式中、xは0、1、3、4、7、9である〕 NaO2SC8F16SO2Na NaO2SC6F12SO2Na NaO2SC2F4OC2F4SO2Na NaO2SC2F4OC2F4X〔式中、Xは、BrまたはIである〕 NaO2S[C4F8O]nC3F6SO2Na NaO2SCF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2SO2Na (CF3)2NCF2CF2SO2Na (C2F5)2NCF2CF2SO2Na N(C2F4SO2Na)3 NaO2SC8F16SO2F
用いることが望まれるかにもよるが、モノスルフィネート、ジスルフィネート、
およびトリスルフィネートを組み合わせて使用することもできる。式VIIで表
されるスルフィネートのような多価のスルフィネートを用いる場合、スルフィネ
ートはモノマであり、そのフッ素化部分はポリマ主鎖中に導入される。モノスル
フィネートを用いる場合、そのフッ素化部分はポリマ末端基として導入される。
ネートの量は、例えば、所望のポリマの分子量に応じて変化させることができる
。好ましくは、フルオロ脂肪族スルフィネートの量は、モノマの全量を基準にし
て、スルフィネート化合物0.01〜50モル%、最も好ましくは0.05〜1
0モル%である。
酸塩、重亜硫酸塩、メタ重亜硫酸塩、次亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩、亜燐酸塩;ナ
トリウムまたはカリウムのホルムアルデヒドスルホキシル酸塩またはホルムアル
デヒド次亜燐酸塩のような他の還元剤が存在してもよい。第一鉄塩、第一銅塩、
および銀塩のような活性化剤が存在していてもよい。
ル部分に変換することが可能である。本発明の方法で生じるスルホニルラジカル
は、SO2を脱離して、エチレン性不飽和モノマの重合を開始させるフッ素化ラ ジカルを形成すると考えられる。
剤が公知である。このような有用な酸化剤の代表的な例は、ナトリウム、カリウ
ム、およびアンモニウムの過硫酸塩、過燐酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩、臭素酸塩
、塩素酸塩、および次亜塩素酸塩である。他の有用な酸化剤としては、(NH4 )2Ce(NO3)6などのセリウムIV化合物が挙げられる。ここに掲げた酸化 剤は、例示にすぎないものと理解される。当業者には、この開示内容に基づいて
、本発明に有用な酸化剤がこれ以外にも存在することが分かるであろう。
変化させることができる。典型的には、等モル量又はそれ以下(スルフィネート
の量を基準にして)で使用されている。
他の添加剤を従来のゴム加工装置で混合することによって調製することが可能で
ある。このような装置としては、ゴム用ミル、バンバリーミキサのような密閉式
ミキサ、および混合押出機などが挙げられる。
困難であった。典型的には、こうした組成物の場合、脆い塊が生成しない状態に
組成物を保持すべく、加熱された加工装置(加熱加工装置:heated processing e
quipment)が必要であった。本発明のペルフルオロエラストマ配合物の場合、配 合時に加熱ロールや加熱加工装置を使用する必要がない。本発明の配合物は、脆
い塊を生成することなく室温で調製することができる。ペルフルオロエラストマ
上に実質的に反応性末端基が存在しないことが、この理由の少なくとも一部分と
なっている。これらの基が実質的に存在しないことに起因して、酸受容体の添加
時の発熱や著しい粘度増加のような反応上の問題が最小限に抑えられる。配合物
の粘度増加が起こらないため、流動や金型キャビティへの充填に関する問題が回
避される。より低い温度で配合することができるため、加硫反応、もしくは架橋
反応の開始が早すぎるという問題が最小限に抑えられる。
有用である。このような物品は、種々の添加剤を含む加硫性組成物の配合された
配合物を加圧下で成形し、成形部品を加硫させ、次に、後加硫サイクルにかける
ことによって作製される。成形ステップの間、本発明のペルフルオロエラストマ
は、更なる利点を示す。粘度がより低いことは、金型への充填速度がより大きい
こと、または必要な圧力がより低いことによって実証される。加圧加硫させた物
品または射出成形した物品を金型から取り出すときに離型性が改良されているこ
とは明らかである。加硫させた組成物は、優れた熱安定性および耐薬品性を有す
る。これらの組成物は、半導体デバイスを製造するためのシールやガスケットな
どの用途に、また高温で使用される自動機器向けのシールに、特に有用である。
のように物性を調べた。
により求めた。結果はムーニー単位で報告されている。
ダイレオメータ(MDR)モデル2000を用いてASTM D 5289−9
5に従って、177℃、予備加熱なし、経過時間12分間(他に記載のないかぎ
り)、および円弧角0.5°の条件で行った。最小トルク(ML)、最大トルク
(MH)に対する値を求めた。すなわち、平坦部も最大も得られないときは所定
の時間で到達した最大のトルクを測定した。また、ts2(トルクがMLから2 単位増加するための時間)、t’50(トルクがML+0.5[MH−ML]に
達するための時間)、およびt’90(トルクがML+0.9[MH−ML]に
達するための時間)についても報告した。トルクは、デシニュートンメートル(
dNm)で報告されている。
パスカル(MPA)で加圧することにより、加圧加硫サンプル(他に記載のない
かぎり、150×150×2.0mmのシート)を作製した。
って作製した。オーブンを記載の温度に保持し、サンプルを記載の値の時間にわ
たって処理した。
2240に従って求めた。
のOリングを用いてASTM D 395−89方法Bにより求めた。結果は%
で報告されている。
ルオロポリマを調製した。ただし、使用したモノマおよび他の成分は、グラム重
量の値で以下に示されている通りである。使用したモノマは、テトラフルオロエ
チレン(TFE)、ペルフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)、およびブ
ロモトリフルオロエチレン(BTFE)であった。(NH4)2S2O8は、識別記
号APSで表した。フルオロケミカルスルフィネート(C4F9SO2Na)は、 米国特許第5,285,002号の記載に従って調製した。
分間、重合を行った。重合はいずれも、16バールの圧力で行った。
mlのDI水中の30gのAl2(SO4)3・18H2Oを用いて、ラテックスを
凝結させた。ポリマを濾過し、熱いDI水を用いて数回洗浄し、100℃の空気
循環オーブン中で一晩乾燥させ、ポリマガムを得た。
マAのムーニー粘度は96であった。
chem製のLuperco(登録商標)101XL有機過酸化物1.5phr
、およびHarwickから入手可能なトリアリルイソシアネート−無水液体濃
縮物(TAIC−DLC;有効成分72%)2phrを各ポリマガムに添加する
ことによって、各ポリマガム100重量部を配合した。
較ポリマAは、加熱(50〜70℃)2本ロールミルを用いて配合しなければな
らなかった。なぜなら、比較ポリマAは脆く、従来の方法で(すなわち、標準的
条件または非加熱条件を用いて)配合を行った場合、粉末状になるからである。
ムーニー粘度よりも低かったにもかかわらず、比較配合物Aは、配合物Aと比較
して、ML(配合物の粘度の尺度)が著しく増大した。言い換えると、比較ポリ
マAの元のポリマ粘度はポリマAのものよりも低かったにもかかわらず、充填剤
、酸受容体、および加硫剤を添加することにより、比較配合物Aの配合物粘度は
、配合物Aのものよりも大きくなった。
配合物Aは、10分間にわたり150℃で加圧加硫させ、続いて、16時間にわ
たり150℃で後加硫させ、更に、8時間にわたり200℃で後加硫させた。配
合物Aは、10分間にわたり177℃で加圧加硫させ、続いて、20時間にわた
り200℃で後加硫させた。配合物Aのときと同じようにして比較配合物Aの加
硫および後加硫を試みたところ、湾曲して試験サンプル中に亀裂を生じたため、
うまくいかなかった。
。また、比較配合物Aでは、配合用の加熱ロール、より低い加圧加硫温度、およ
び2段階後加硫が必要であった。
応性を調べるために作製した。
は使用せず、APS 4gおよびC4F9SO2Na 5.4gを使用し、重合は 11.6バールの圧力で行った。
トは使用せず、APSは1gだけ使用し、重合は11.0バールの圧力で行った
。
マBのムーニー粘度は73であった。
rのCa(OH)2と一緒に混練した。成分を一緒にしたときに発熱し、混練時 、脆い配合物が形成された。得られた比較配合物Bを177℃でMDRにより調
べたところ、この脆い配合物のトルクは、30秒以内で最初の3.4dNmから
17dNmまで増大し、10分間で20dNmまで上昇し続けた。
、ミル上に粘稠なシートとして残存し、177℃のMDRにより8分間にわたっ
て1.1dNm未満のトルクの上昇が観測された。
の本発明の配合物の反応性は、実質的により小さいことが実証される。この差異
は、加硫部位成分がまったく存在しない配合物の場合でさえも、明瞭である。
に立たない状況のときに使用されるにすぎない。原料費が非常に高いため、成形
作業時のスクラップ発生率を最小限に抑えなければならない。残念ながら、ペル
フルオロエラストマは、配合、流動特性、および離型に関連するプロセスが非常
に困難であることが知られている。従来の開始剤を用いてポリマを製造する場合
(例えば、過硫酸塩を用いる場合)、ポリマ末端基は、典型的には、イオン性お
よび/または酸性である。通常存在するこれらのイオン化可能なポリマ末端基は
、いくつかの一般に使用される添加剤(例えば、酸受容体)と望ましからぬ反応
を起こす傾向がある。一般に使用される酸受容体としては、例えば、酸化亜鉛、
水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。これ
らは、ペルフルオロエラストマが機能しなければならない高温において発生する
可能性のあるHFまたは他の酸と結合させるべく、配合物中(in the compound f
ormulation)で使用される。 WO−A−97/02300は、フッ素含有ポリマーの製造工程であって、フ
ルオロ脂肪族スルフィネートまたはスルフィン酸と、クロレートイオン、ブロメ
ートイオンおよびハイポクロライトイオンからなる群から選ばれる酸化剤との組
合せを開始剤とし(ただし、前記フルオロ脂肪族スルフィネートまたはフルオロ
脂肪族スルフィン酸および前記酸化剤は、水溶性である)、フッ素含有オレフィ
ンを、水性の乳濁液または懸濁液中で重合すること、を含む工程を開示する。 FR−A−2 305 462は、少量のブロモトリフルオロエチレンまたは
ブロモテトラフルオロブテンを、選ばれたフッ素含有化合物を含むモノマーの特
定の組合せとともに共重合させることによって作られたフルオロポリマーを開示
する。このようにして得られたフルオロポリマーまたは緊密に関連したフルオロ
ポリマーを、ジアルキルペルオキサイドのような有機過酸化物とともに混合し、
好ましくは、2価の金属酸化物および/または水酸化物、およびトリアリルイソ
シアヌレートのような適切な助剤を添加することにより、加硫されたフルオロポ
リマー製品の製造に有用なフルオロポリマー組成物を得ることができる。 US−A−5,285,002は、フッ素含有ポリマーの製造方法であって、
スルフィネートを含むフルオロ脂肪族ラジカルが含まれている重合性混合物と、
前記スルフィネートをスルホニルラジカルに酸化させることができる酸化剤とが
含まれている水性乳濁液または懸濁液を、フリーラジカル条件下で重合すること
、を含む方法を開示する。
含まれていない過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物を提供する。好ま
しくは、ペルフルオロエラストマには、カルボキシレートまたはカルボン酸末端
基およびスルホネートまたはスルホン酸末端基からなる群から選ばれるイオン化
可能な末端基が実質的に含まれていない。このような基が「本質的に含まれてい
ない」とは、これらの末端基の10%未満がイオン化可能な基であることを意味
する。この実施形態の配合物には、 A)1)ペルフルオロオレフィン、2)ペルフルオロ(アルキルビニル)エー
テル、ペルフルオロ(アルコキシビニル)エーテル、およびそれらの混合物から
なる群より選ばれるペルフルオロビニルエーテル、ならびに3)過酸化物加硫反
応に関与しうるハロゲン基を含有している加硫部位成分(cure site component) であって、このようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化オレフィン、
このようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化ビニルエーテル、このよ
うなハロゲン基を少なくとも1個含有する連鎖移動剤、このようなハロゲン基を
少なくとも1個含有する開始剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる
、加硫部位成分(ただし、この加硫部位成分にはニトリル基が実質的に含まれて
いない)、から得られるインターポリマー化された単位を含有しているペルフル
オロエラストマと、 B)過酸化物加硫剤と、 が含まれている。
Claims (10)
- 【請求項1】 A)イオン化可能な末端基が実質的に含まれていないペルフ
ルオロエラストマであって、1)ペルフルオロオレフィン、2)ペルフルオロ(
アルキルビニル)エーテル、ペルフルオロ(アルコキシビニル)エーテル、およ
びそれらの混合物からなる群より選ばれるペルフルオロビニルエーテル、ならび
に3)過酸化物加硫反応に関与しうるハロゲン基を含有している加硫部位成分で
あって、このようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化オレフィン、こ
のようなハロゲン基を少なくとも1個有するフッ素化ビニルエーテル、このよう
なハロゲン基を少なくとも1個含有する連鎖移動剤、このようなハロゲン基を少
なくとも1個含有する開始剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる、
加硫部位成分(ただし、この加硫部位成分にはニトリル基が実質的に含まれてい
ない)、から得られるインターポリマー化された単位を含有している、ペルフル
オロエラストマと、 B)過酸化物加硫剤と、 を含む容易に加工できる過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物。 - 【請求項2】 前記ペルフルオロビニルエーテルが、ペルフルオロメチルビ
ニルエーテル、ペルフルオロエチルビニルエーテル、およびペルフルオロプロピ
ルビニルエーテルからなる群より選ばれる、請求項1に記載の過酸化物加硫性ペ
ルフルオロエラストマ配合物。 - 【請求項3】 前記加硫部位成分のハロゲンが、臭素またはヨウ素である、
請求項1に記載の過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物。 - 【請求項4】 前記ペルフルオロエラストマが、カルボキシレートまたはカ
ルボン酸末端基およびスルホネートまたはスルホン酸末端基からなる群より選ば
れるイオン化可能な末端基を実質的に含んでいない、請求項1に記載の過酸化物
加硫性ペルフルオロエラストマ。 - 【請求項5】 ペルフルオロエラストマの加工性を改良するための方法であ
って、ペルフルオロオレフィンとペルフルオロアルキルビニルエーテルもしくは
ペルフルオロアルコキシビニルエーテルおよびそれらの混合物とを含む重合性混
合物と、過酸化物加硫反応に関与しうるハロゲン含有加硫部位成分(ただし、こ
の加硫部位成分にはニトリル基が実質的に含まれていない)と、フルオロ脂肪族
ラジカル含有スルフィネートと、該スルフィネートをスルホニルラジカルに酸化
させることのできる酸化剤とが含まれている水性の乳濁液または懸濁液を、フリ
ーラジカル条件下で重合することを含む、方法。 - 【請求項6】 ペルフルオロエラストマの加工性を改良するための方法であ
って、ペルフルオロオレフィンとペルフルオロアルキルビニルエーテルもしくは
ペルフルオロアルコキシビニルエーテルおよびそれらの混合物とを含む重合性混
合物と、臭素含有またはヨウ素含有加硫部位成分と、フルオロ脂肪族ラジカル含
有スルフィネートと、該スルフィネートをスルホニルラジカルに酸化させること
のできる酸化剤とが含まれている水性の乳濁液または懸濁液を、フリーラジカル
条件下で重合することを含む、方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載の過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配
合物を含む、造形品。 - 【請求項8】 前記ペルフルオロオレフィンがテトラフルオロエチレンであ
り、前記ペルフルオロビニルエーテルがペルフルオロメチルビニルエーテルであ
る、請求項7に記載の過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物。 - 【請求項9】 前記加硫部位成分が前記連鎖移動剤である、請求項1に記載
の過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物。 - 【請求項10】 前記加硫部位成分が前記連鎖移動開始剤である、請求項1
に記載の過酸化物加硫性ペルフルオロエラストマ配合物。
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IT1318487B1 (it) * | 2000-04-21 | 2003-08-25 | Ausimont Spa | Fluoroelastomeri. |
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EP2651989B1 (en) * | 2010-12-17 | 2019-01-23 | 3M Innovative Properties Company | Microemulsions and fluoropolymers made using microemulsions |
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CN114621383B (zh) * | 2020-12-14 | 2023-12-12 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 一种全氟醚弹性体乳液、制备方法及全氟醚弹性体 |
Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
US4035565A (en) * | 1975-03-27 | 1977-07-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer containing a small amount of bromine-containing olefin units |
US5285002A (en) * | 1993-03-23 | 1994-02-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Fluorine-containing polymers and preparation and use thereof |
EP0835270B1 (en) * | 1995-06-30 | 2000-08-30 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making fluoropolymers |
US5639837A (en) * | 1996-06-04 | 1997-06-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making fluoropolymers |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8889796B2 (en) | 2008-10-22 | 2014-11-18 | Daikin Industries, Ltd. | Perfluoroelastomer composition |
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