JP2003012883A - フルオロエラストマー組成物 - Google Patents
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Abstract
い液体浸透性、それに良好な機械特性が組合された特性
を有する組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 A)フッ化ビニリデン(VDF)ベースの
フルオロエラストマーマトリックス、 B)A)+B)の合計に対し1〜40重量%、好ましくは5
〜35重量%量で、ポリマー鎖中にブロム及び/又はヨー
ドを含有する半結晶性フルオロポリマーシェルで被覆さ
れた半結晶性フルオロポリマーコアからなる半結晶性フ
ルオロポリマーからなり、フルオロエラストマーA)に
はフルオロポリマーB)が導入され、フルオロポリマー
B)はテトラフルオロエチレン(TFE)ホモポリマー
で、又は少なくとも1つのエチレンタイプの不飽和を含
有する1以上のモノマーとのTFEのコポリマーで形成さ
れ、かつ半結晶性フルオロポリマーB)粒子の平均サイ
ズが10〜100nm、好ましくは10〜60nm、からなるフルオ
ロエラストマー組成物が提供される。
Description
び耐熱性、良好な封止特性(改良された圧縮永久歪)が組
合わされた改良された機械特性を有し、封止製品、パイ
プ、特に食品産業用に使用可能な、本質的にVDFベース
のフルオロエラストマーと半結晶性フルオロポリマーと
からなるフルオロエラストマー組成物に関する。より詳
しくは、この発明は、半結晶性フルオロポリマー粒子を
含有するVDFベースのフルオロエラストマーマトリック
スからなり、改良された機械的及び弾性(封止)特性なら
びに改良された粗さのない表面特性によって特徴付けら
れる、フルオロエラストマー組成物に関する。この性質
を組合せることにより、フルオロエラストマーの製造品
が汚染剤について低い放出を示す必要がある食品分野で
フルオロエラストマーを用いることができる。
オロエラストマーの機械特性を増すために、補強充填剤
をフルオロエラストマーマトリクスに添加できることが
知られている。このようにして改良された機械特性が得
られるが、フルオロエラストマーが食品産業用製品の製
造に用いられる場合には、汚染剤の放出は極めて高い。
好ましくは、食品産業では、汚染剤の放出を回避するた
めの補強剤としてカーボンブラックを使用しないことが
望ましく、装置のクリーニングコントロールをより簡単
にするため、充填剤のない製品が好ましい。
ロポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)粉末に置換する試みで、特に半結晶性フルオロポリ
マーの量が多いとき、半結晶性フルオロポリマーとフル
オロエラストマーとの均一な化合物を作ることが難し
く、その導入に多くの困難がある。一般に、フルオロエ
ラストマー中の半結晶性フルオロポリマーの十分な均一
性を得るには、オープンミキサーを使用し、例えばロー
ルを加熱し、いくつかの工程を使用する複雑な導入サイ
クルを用いる煩雑な技術を用いる必要がある。これらの
非常に複雑な技術を用いても、半結晶性フルオロポリマ
ーのフルオロエラストマー中への導入は均一ではなく、
製造品は機械特性が悪く(特に応力/伸張比)、かつ結
果の再現性が悪く、そのため製造法の信頼性が低く、多
数の片を処分しなければならない。さらに、最終製造品
は、半結晶性フルオロポリマーの分散性が悪いため均一
ではない。
ば、PTFE粉末を充填したフルオロエラストマーに関して
の機械特性を改良するため、フルオロエラストマーに、
ヨード及び/又はブロム原子を含有する半結晶性フルオ
ロポリマーをラテックス形態で導入することが知られて
いる。半結晶性フルオロポリマーのラテックスの粒子は
10〜100nmのサイズである。その特許出願では、ヨード
及び/又はブロムを含有する半結晶性フルオロポリマー
ラテックスを用いると、ヨード及び/又はブロムを含有
しない場合に対し、機械特性が改善することが述べられ
ている。実施例では、ヨード化転移剤を用いることによ
るヨード原子の導入が報告されている。しかし、食品産
業の応用では、この機械特性は適当ではない。この特許
出願では、半結晶性フルオロポリマーの製造でコモノマ
ー由来のヨード及び/又はブロムが使用できると述べら
れている。コモノマー量は、最終化合物中のコモノマー
含量が、半結晶性フルオロポリマー中の他のモノマー単
位100モル当たり2モル以下になるような量である。こ
れらのヨード化及び/又はブロム化コモノマーをポリマ
ー鎖に有する例は報告されていない。本出願人の行った
テストでは、上記のように操作しても、機械特性と封止
特性が低いために、食品産業用に適したフルオロエラス
トマー組成物は得られないことが示されている(比較例
参照)。
トマー組成物を利用可能にする必要性があった: −改良された機械特性、特に改良された応力/破断伸び
比、 −高い耐薬品性及び耐熱性、 −粗さのない優れた表面性状、 −フルオロポリマー導入用の複雑な技術を用いることな
く、フルオロエラストマー分野で通常使用される装置で
の作業の容易性、 −改良された封止特性(改良された圧縮永久歪)。
たことに、かつ驚くべきことに、以下で定義の特定の組
成物を使用することにより、上の性質の組合せを達成で
きることを見出した。従って、この発明の目的は、 A)フッ化ビニリデン(VDF)ベースのフルオロエラス
トマーマトリックス、 B)A)+B)の合計に対し1〜40重量%、好ましくは5
〜35重量%量で、ポリマー鎖にブロム及び/又はヨード
を含む半結晶性フルオロポリマーシェルで被覆された半
結晶性フルオロポリマーコアからなる半結晶性フルオロ
ポリマーであって、ブロム化及び/又はヨード化コモノ
マーの量が、半結晶性フルオロポリマーB)のコア+シ
ェルの他の基本モノマー単位100モル当たり2モル%よ
り多く10モル%以下であり、フルオロエラストマーA)
にはフルオロポリマーB)が導入され、フルオロポリマ
ーB)はテトラフルオロエチレン(TFE)ホモポリマー
で、又は少なくとも1つのエチレンタイプの不飽和を含
有する1以上のモノマーの0.01〜10モル%、好ましくは
0.05〜7モル%の量とのTFEコポリマーで形成され;フ
ルオロポリマーB)のコアとシェルとが互いに異なる組
成であることができ、かつ半結晶性フルオロポリマー
B)粒子の平均サイズが10〜100nm、好ましくは10〜60n
m、からなるフルオロエラストマー組成物である。
フルオロポリマーが、ガラス転移点Tg以外に少なくとも
1つの溶融温度を示すことを意味する。この発明のフル
オロエラストマー組成物は、半結晶性フルオロポリマー
B)のラテックスとフルオロエラストマーA)のラテッ
クスとを混合し、次いで凝固させることにより得ること
ができる。この発明のフルオロエラストマー組成物は、
ラテックスの混合に代えて、同じ反応器にて、第1工程
で上記のナノサイズを有する半結晶性フルオロポリマー
B)を重合してつくり、第2工程でフルオロエラストマ
ーA)を重合してつくる2連続工程を用いて得ることが
できる。このように操作することによって、フルオロエ
ラストマーA)は、半結晶性フルオロポリマーB)のラ
テックス粒子を被覆し、半結晶性フルオロポリマーのフ
ルオロエラストマー中で非常に良好な分散を生じること
ができる。
ロポリマーB)は、例えばここで参照により引用される
本出願人名義の欧州特許出願969,027号に記載されるパ
ーフルオロポリオキシアルキレンの水性マイクロエマル
ジョンでの重合により得ることができる。油相が重合性
の不飽和モノマーで形成されるマイクロエマルジョンに
おける重合技術は、米国特許5,523,346号及び同5,616,6
48号に記載されるように用いてもよい。本出願人は、こ
の発明の結果を得るために、半結晶性フルオロポリマー
B)が上記のノナサイズを有することが必須で、一方、
フルオロポリマーと混合されるフルオロエラストマー
A)の粒子サイズは重要ではないことを見出した。
ポリマー鎖中にブロム及び/又はヨード原子を含有する
半結晶性フルオロポリマーで覆われた半結晶性フルオロ
ポリマーコアからなる。ブロム及び/又はヨード原子の
導入は、2〜10個の炭素原子を有するブロモオレフィン
のようなブロム化及び/又はヨード化コモノマー(例え
ば、米国特許第4,035,565号、同第4,694,045号及び同第
5,625,019号記載のように)を、又はブロム及び/又は
ヨードフルオロアルキルビニルエーテル(米国特許第4,
745,165号、同第4,564,662号及びヨーロッパ特許第199,
138号記載のように)を、最終ポリマーB)中のブロム
化及び/又はヨード化コモノマーの含量が、上記した他
の基本モノマー単位の100モル当たり2モル%より多く1
0モル%以下、好ましくは2.5〜6モル%であるような量
で、フルオロポリマーB)を形成する(コ)モノマーの
重合混合物に添加して行うことができる。
ロム及び/又はヨード末端原子を、ブロム化及び/又は
ヨード化重合体連鎖移動剤の反応混合物に添加して導入
することができる(例えば米国特許第4,243,770号、同
第4,943,622号及び同第5,173,553号の記載参照)。この
発明の組成物の性質の組合せは、半結晶性フルオロポリ
マーB)が上記の量で存在する場合にのみ得られること
が、本出願人により予期しなかったことに見出された
(比較例参照)。実際、組成物A)+B)に対し、40重量
%以上の量が使用されると、得られた組成物の硬度と圧
縮永久歪は、食品産業用に適していない。さらに、フル
オロポリマーB)は、フルオロポリマーシェルに、ブロム
化及び/又はヨード化コモノマーを、上記の他の基本モ
ノマー単位に対して2モル%以上の量で使用してつくら
れる。本出願人の行った試験で、ヨーロッパ特許出願第
1,031,606号の実施例で記載の条件下で操作し、半結晶
性フルオロポリマーがポリマー鎖中にブロム及び/又は
ヨードを含有しないときは、上記の性質の組合せは得ら
れないことが判明している(実施例参照)。
A)は、従来技術の公知方法に従い、水性エマルジョン
中のモノマーを、ラジカル開始剤、例えば過硫酸、過リ
ン酸、過硼酸又は過炭酸のアルカリ又はアンモニウム塩
と、任意に、鉄、銅、銀の塩もしくは他の易酸化性金属
の組合せの存在下で共重合を行って製造することができ
る。反応媒体には、通常各種の界面活性剤も存在し、中
でもフッ化界面活性剤が特に好ましい。重合反応は、一
般に、25〜150℃の温度で、10MPaまでの圧力下で行われ
る。フルオロエラストマーマトリックスは、好ましく
は、米国特許第4,789,717号及び同第4,864,006号に従
い、(ペル)フルオロポリオキシアルキレンのマイクロ
エマルジョン中で行って製造することができる。
に存在する半結晶性フルオロポリマーB)が改質PTFE、
すなわち少なくとも1つのコモノマーを含む、をベース
とする際に、水素化とフッ化タイプの両方のエチレン不
飽和を有するコモノマーがその製造に使用できる。水素
化タイプのものとして、エチレン、プロピレン、例え
ば、メチルメタクリレート、(メタ)アクリル酸、ブチ
ルアクリレート、ヒドロキシエチルヘキシルアクリレー
ト等のアクリルモノマー、及びスチレンモノマーを挙げ
ることができる。
られる: −ヘキサフルオロプロペン(HFP)、ヘキサフルオロ
イソブテン等のC3〜C8ペルフルオロオレフィン、 −フッ化ビニル(VF)、フッ化ビニリデン(VD
F)、トリフルオロエチレン、ペルフルオロアルキルエ
チレンCH2=CH−Rf(ここで、RfはC1〜C6ペル
フルオロアルキルである)等のC2〜C8水素化フルオロ
オレフィン、 −クロロトリフルオロエチレン(CTFE)等のC2〜
C8クロロフルオロオレフィン、 −(ペル)フルオロアルキルビニルエーテル(PAV
E)CF2=CFORf(ここで、Rfは、CF3、C
2F5、C3F7等のC1〜C6(ペル)フルオロアルキル) −(ペル)フルオロオキシアルキルビニルエーテルCF
2=CFOX(ここで、Xは1以上のエーテル基を有す
るC1〜C12アルキル、C1〜C12オキシアルキル、C1
〜C12(ペル)フルオロオキシアルキル、例えばペルフ
ルオロ−2−プロポキシプロピルである)、フルオロジ
オキソール、好ましくはペルフルオロジオキソール、
(ペル)フルオロアルキル基、1〜3つの酸素原子を含
有するC2〜C6直鎖、分岐(ペル)フルオロオキシアル
キル基;RAIが上記したようなフルオロアルキル又はフ
ルオロオキシアルキル基のとき、同一又は異なって、
H、Cl、Br、Iから選択される1〜2つの原子を含
有し;XAIはF又はHである)のフルオロビニルエーテ
ル(MOVE)、 一般式CFXAI=CXAIOCF2OCF2CF2YAI (A−II) (式中、YAIがF又はOCF3、XAIが上記同様である
ことが好ましい)の化合物、特に、(MOVE I)CF2=
CFOCF2OCF2CF3 (A−III) 及び(MOVE II) CF2=CFOCF2OCF2CF2OC
F3 (A−IV)が好ましい。
チル、プロピルビニルエーテル、MOVE、特に、MOVE
I及びMOVE II、ならびにフルオロジオキソール、好ま
しくはペルフルオロジオキソールが好ましいコモノマー
である。本発明で使用されるフルオロエラストマーA)
は、VDF−ベースコポリマーであり、VDFは、以下か
ら選択される少なくとも1つのコモノマーと共重合され
る: −テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロ
ペン(HFP)等のC2〜C8ペルフルオロオレフィン、 −クロロトリフルオロエチレン(CTFE)及びブロモトリ
フルオロエチレン等のC2〜C8クロロ及び/又はブロモ
及び/又はヨードフルオロオレフィン、 −(ペル)フルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)CF2
=CFORf(ここで、RfはC1〜C6(ペル)フルオロ
アルキル、例えばトリフルオトメチル、ブロモジフルオ
ロメチル、ペンタフルオロプロピルである)、 −ペルフルオロオキシアルキルビニルエーテルCF2=
CFOX(ここで、Xは1以上のエーテル基を有するC
1〜C12ペルフルオロオキシアルキル、例えばペルフル
オロ−2−プロポキシプロピルである)、
(ペル)フルオロアルキル基、あるいは1〜3つの酸素
原子を含有するC2〜C6直鎖又は分岐(ペル)フルオロ
オキシアルキル基であり、RAIが上記したようなフルオ
ロアルキル又はフルオロオキシアルキル基のとき、同一
又は異なって、H、Cl、Br、Iから選択される1〜
2つの原子を含有でき、XAIはF又はHである)のフル
オロビニルエーテル(MOVE)、 一般式CFXAI=CXAIOCF2OCF2CF2YAI (A−II) (式中、YAIがF又はOCF3、XAIが上記同様である
ことが好ましい)の化合物、特に、(MOVE I)CF2=
CFOCF2OCF2CF3 (A−III) 及び(MOVE II) CF2=CFOCF2OCF2CF2OC
F3 (A−IV) が好ましい。 −C2〜C8非フッ化オレフィン(Ol)、例えばエチレ
ン及びプロピレン。
るモノマー(モル%で)の好ましい組成物は以下である
(モノマーのモル百分率の合計は100%である): (a)フッ化ビニリデン(VDF)45〜85%、ヘキサフ
ルオロプロペン(HFP)15〜45%、テトラフルオロエ
チレン(TFE)0〜30%、C2〜C8非フッ化オレフィン
(Ol)0〜30%、(b)フッ化ビニリデン(VDF)4
5〜85%、ペルフルオロアルキルビニルエーテル(PA
VE)及び/又はフルオロビニルエーテル(MOVE)15〜5
5%、テトラフルオロエチレン(TEF)0〜30%、
(c)フッ化ビニリデン(VDF)15〜40%、C2〜C8
非フッ化オレフィン(Ol)5〜30%、ヘキサフルオ
ロプロペン(HFP)及び/又はペルフルオロアルキルビニ
ルエーテル(PAVE)15〜30%、テトラフルオロエチ
レン(TEF)10〜30%、(d)フッ化ビニリデン(VD
F)5〜30%、ペルフルオロアルキルビニルエーテル
(PAVE)及び/又はフルオロビニルエーテル(MOVE)15
〜55%、テトラフルオロエチレン(TEF)33〜75
%、(e)フッ化ビニリデン(VDF)5〜30%、テト
ラフルオロエチレン(TEF)45〜65%、C2〜C8非
フッ化オレフィン(Ol)20〜55%。
は、本出願人のヨーロッパ特許出願661,304号に記載さ
れた一般式
又は異なって、H又はC 1〜C5アルキルであり、Zは、
任意に酸素原子を有していてもよく、好ましくは少なく
とも部分的にフッ化されたC1〜C18直鎖又は分岐アル
キレン又はシクロアルキレン基、あるいは(ペル)フル
オロポリオキシアルキレン基である)のビスオレフィン
由来のモノマー単位を含む。
単位の量は、一般に、フルオロエラストマーの基本構造
を形成する上記の他のモノマー単位の合計100モル当た
り0.01〜1.0モル%、好ましくは0.03〜0.5モル%、より
好ましくは、0.05〜0.2モル%の範囲である。
ート又はこれら2つの技術の組合せで硬化できる。過酸
化又は組合せルートでの架橋には、フルオロエラストマ
ーA)は、ポリマー鎖中及び又はマクロ分子の末端位に
ヨード及び/又はブロム原子を含有する。フルオロエラ
ストマーマトリックスへのヨード及び/又はブロム原子
の導入は、例えば米国特許第4,035,565号や同第4,694,0
45号に記載のようなブロム化及び/又はヨード化“硬化
−部位(cure-site)”コモノマー、例えば2〜10個の
炭素原子のブロム及び/又はヨードオレフィン、又は米
国特許第4,745,165号、同第4,564,662号やヨーロッパ特
許第199,138号に記載のヨード及び/又はブロムフルオ
ロアルキルビニルエーテルを、最終化合物中の硬化部位
コモノマーの含量が、一般に他の基本モノマー単位の10
0モル当たり、0.05〜4モルの範囲にあるような量で添
加することにより得ることができる。他の使用可能なヨ
ード化合物は、ヨーロッパ特許出願第860,436号及び同
第979,832号に記載のようなトリアジン由来のトリヨー
ド化物である。
との組合せで、反応混合物に、ヨード化及び/又はブロ
ム化重合体連鎖移動剤、例えば式Rf(I)x(Br)y (式中R
fはC 1〜C8の(ペル)フルオロアルキル又は(ペル)フ
ルオロクロロアルキル、xとyは0〜2の整数で、但し
1≦x+y≦2)の化合物を添加して、フルオロエラス
トマーA)にヨード及び/又はブロム末端原子を導入する
ことができる(例えば米国特許第4,243,770号、同第4,9
43,622号参照)。また米国特許第5,173,553号によりア
ルカリ又はアルカリ土類金属のヨウ化物及び/又はブロ
ム化物を連鎖移動剤として使用することもできる。ヨー
ド及び/又はブロム含有の重合体連鎖移動剤との組合せ
で、従来技術で知られた他の重合体連鎖移動剤、例えば
酢酸エチル、マロン酸ジエチルなどを使用できる。
い、熱分解でラジカルを発生しうる適当な過酸化物を添
加して行われる。最も普通に使用されるものとして、ジ
アルキルペルオキシド、例えばジ−ターブチルペルオキ
シド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターブチル)ペルオキ
シヘキサン;ジクミルペルオキシド、ジベンゾイルペル
オキシド、ジ−ターブチルペルベンゾエート、ジ〔1,3
−ジメチル−3−(ターブチルペルオキシ)ブチル〕カ
ーボネートが挙げられる。他の過酸化系は、例えばヨー
ロッパ特許出願第136,596号と同第410,351号に記載され
ている。
化合物が添加される: a)硬化凝固剤(ポリマーに対して一般に0.5〜10重量
%、好ましくは1〜7重量%の量)、通常使用されるの
は、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレ
ート(TAIC)、トリス(ジアリルアミノ)−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、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
シロキサンなど、TAICが特に好ましい。他の好ましい架
橋剤は、ヨーロッパ特許出願第769,520号に記載のビス
オレフィンである。さらに使用できる他の架橋剤は、ヨ
ーロッパ特許出願第860,436号と同WO97/05122号に記載
のトリアジン類である。 b)任意に、金属化合物(ポリマーに対して1〜15重量
%、好ましくは2〜10重量%の量)、これらは、2価金
属(例えばMg、Zn、Ca)の酸化物又は水酸化物から選択
され、任意に弱酸塩(例えばNa、K、Caのステアリン酸
塩、安息香酸塩、炭酸塩、修酸塩又はホスファイト)と
の組合せである。 c)他の慣用の添加剤(例えば粘稠化充填剤、顔料、抗
酸化剤、安定剤など)。
硬化剤及び促進剤を添加して行われる。促進剤の量は0.
05〜5phr、硬化剤の量は、0.5〜15phr、好ましくは、1
〜6phrの範囲である。硬化剤としては、芳香族又は脂肪
族のポリヒドロキシ化合物又はその誘導体が使用できる
(例えばヨーロッパ特許出願第335,705号と米国特許第
4,233,427号参照)。これらの中で、特にビスフェノー
ル(2つの芳香環は、脂肪族、脂環族又は芳香族の2価
の基により、1つの酸素原子、又はカルボニル基により
互いに結合している)が挙げられる。特にビスフェノー
ルAFが好ましい。
アンモニウム又はホスホニウム塩(例えば、ヨーロッパ
特許出願第335,705号と米国特許第3,876,654号参照)、
アミノ−ホスホニウム塩(例えば、米国特許第4,259,46
3号)、ホスホラン(例えば、米国特許第3,752,787号)
などが挙げられる。4級ホスホニウム塩とアミノホスホ
ニウム塩が好ましい。
に、促進剤と硬化剤との1:2〜1:5、好ましくは
1:3〜1:5のモル比の付加物の1〜5phr、好まし
くは2〜4.5phrを使用することができる。その際の促進
剤は、上記のような正電荷を有するオニウム有機化合物
の1つで、硬化剤は、上記の化合物、特にジ又はポリヒ
ドロキシ化合物から選択される。付加物は上記のモル比
で促進剤と硬化剤との反応化合物を溶融して、又は上記
の量で硬化剤を付加物1:1に添加した混合物を溶融し
て得られる。任意に、促進剤を、付加物に含まれるもの
に対し過剰、一般に0.05〜0.5phr存在させてもよい。
は、1,1−ジフェニル−1−ベンジル−N−ジエチルホ
スホランアミンとテトラブチルホスホニウムで、アニオ
ンとしては、3〜7個の炭素原子を有するペルフルオロ
アルキル基から選択された2価の基で、2つの芳香環が
結合され、OHがパラ位に存在するビスフェノール化合物
が特に好ましい。付加物の製造は、本出願人のヨーロッ
パ特許出願第684,277号(参照として導入)に記載され
ている。
知られたものから選択される1以上の無機酸受容体(フ
ルオロエラストマーコポリマー100部に対し1〜40部の
量)、 ii)ビニリデンフルオライドコポリマーのイオン硬化で
知られたものから選択される1以上の塩基化合物(フル
オロエラストマーコポリマー100部に対し0.5〜10部の
量)。
(例えば炭酸)の金属塩、Ca、Na及びKの安息香酸塩、
修酸塩及びホスファイト、及び上記の水酸化物と上記の
金属塩との混合物で形成される群から選択され、上記の
i)の化合物としてはMgOを挙げることができる。化合
物成分の指示した量は、発明のコポリマー又はターポリ
マー100phr当たりである。硬化ブレンドに、他の通常の
添加剤、例えば、粘稠剤、顔料、抗酸化剤、安定剤など
を添加できる。この発明による好ましい硬化剤として
は、過酸化物の硬化剤が使用される。この発明を、以下
の実施例でより良く例示するが、実施例は発明を単に例
示するもので、この発明の範囲自体を限定するものでは
ない。
モノマーの2.5モル%に等しいブロム化コモノマーを有
する半結晶性フルオロポリマーB)の35%を含有する本
発明の組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 545rpmで作動する攪拌器を備えた10Lのオートクレーブ
に、排気後、6.5Lの脱イオン水と、 −式: CF2ClO(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF2COOH (式中、n/m=10、600の平均分子量を有する)の酸末端
基を有するペルフルオロポリオキシアルキレン56.4ml; −30容量%でのNH4OH水溶液56.4ml; −112.8mlの脱イオン水;
(登録商標) D02を34.4mlを混合することによって予め
得られた260mlのペルフルオロポリオキシアルキレンの
マイクロエマルジョンを導入した。次いで、オートクレ
ーブを80℃に加熱し、全反応中、この温度で維持した。
オートクレーブをエタンで0.6バール(0.06MPa)の圧力
にし、次いで6.5モル%のペルフルオロメチルビニルエ
ーテル(PMVE)および93.5モル%のテトラフルオロエチ
レン(TFE)で生成されたモノマー混合物で20バール(2
MPa)の圧力まで上昇させた。
S)を開始剤としてオートクレーブ中に導入した。75%
のモノマー転化率から出発して、150g(フルオロポリマ
ーB)の他のモノマー単位に対し2.5モル%に等しい)
のブロモエチルヘプタフルオロビニルエーテル(BVE)C
F2=CF-OCF2CF2Brを、モノマー転化率を5%ごと増加させ
るために、5段階で供給する。反応中、以下のモノマー
混合物:2モル%のPMVEおよび98モル%のTFEを連続して
供給し、圧力を20バールで維持する。反応の160分後、1
00%のモノマー転化率に対応して、オートクレーブを冷
却し、ラテックスを排出した。ラテックスの性質を表1に
示す。
製造 545rpmで作動する攪拌器を備えた10Lのオートクレーブ
に、排気後、6.5Lの脱イオン水と、−式: CF2ClO(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF2COOH (式中、n/m=10、600の平均分子量を有する)の酸末端
基を有するペルフルオロポリオキシアルキレン14.5ml; −30容量%でのNH4OH水溶液14.5ml;
(登録商標)D02を9mlを混合することにより予め得られ
た67mlのペルフルオロポリオキシアルキレンのマイクロ
エマルジョンを導入した。
全反応中、この温度で維持した。次いで、圧力を30バー
ル(3MPa)に上げるために、以下のモノマーの混合物: フッ化ビニリデン(VDF) 48モル% ヘキサフルオロプロペン(HFP) 45モル% テトラフルオロエチレン(TFE) 7モル% を供給した。
た: −開始剤として過硫酸アンモニウム(APS)0.32g; −重合体連鎖移動剤として1,6-ジヨードペルフルオロブ
タン(C4F8I2)21g;添加は3分割で行い、1回目は重
合の開始時に3.2g、2回目は20%の転化率で9.4g、3回
目は80%の転化率で8.4g; −式CH2=CH-(CF2)6-CH=CH2のビス-オレフィン10g;添加
は、重合の開始時からスタートして0.5gずつを20分割
で、モノマー転化を5%ごと増すために行った。
30バールの圧力を一定に維持した。反応の160分後、100
%のモノマー転化率に対応して、オートクレーブを冷却
し、ラテックスを排出した。ラテックスの性質を表1に示
す。
物の製造 A)およびB)の全重量に対し35重量%に等しい半結晶
性のポリマー量を得るために、a)で得られたラテック
スとb)で製造されたラテックスを混合した。混合後、
ラテックスを硫酸アルミニウム溶液(ラテックス1Lごと
にAl2(SO4)36g)で凝固させ、空気循環オーブン中、90
℃で16時間乾燥した。1000gの本発明の組成物が得られ、
これを、表2の機械特性について特徴付けた。一般にフ
ルオロエラストマーの混合に用いられるオープンミキサ
ーで、実施例1の組成物と架橋剤を混合した。実施例1の
組成物を成形して得られたプレートは、非常に滑らかな
表面を示し、表面に粗さはない。
モノマーの5モル%に等しいブロム化コモノマーを有す
る半結晶性フルオロポリマーB)の35%を含有する本発
明の組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスのラテ
ックス製造 フルオロポリマーB)の製造で300gに等しいブロモビニ
ルエーテル量を用いる以外は、実施例1を繰り返す。 b)フルオロエラストマーA)ラテックスの製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合および本発明の組成物の製造 実施例1に記載の手順を繰り返して、1000gのポリマーを
得る。
組成物の特性(機械特性)を表2に示す。一般にフルオ
ロエラストマーの混合に用いられるオープンミキサー
で、実施例2の組成物と架橋剤を混合した。実施例2の組
成物を成形して得られたプレートは、非常に滑らかな表
面を示し、表面に粗さはない。
用いる、フルオロポリマーB)のモノマー単位の合計に
対し、コモノマーの2.5モル%に等しいブロム化コモノ
マー含量を有する半結晶性フルオロポリマーB)の35%
を含有する本発明の組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 実施例1を繰り返す。 b)フルオロエラストマーA)ラテックスの製造 545rpmで作動する攪拌機を備えた10Lのオートクレーブ
に、排気後、脱イオン水6.5Lと、 −式: CF2ClO(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF2COOH (式中、n/m=10、600の平均分子量を有する)の酸末端
基を有するペルフルオロポリオキシアルキレン14.5ml; −30容量%でのNH4OH水溶液14.5ml;
(登録商標) D02 9mlを混合して予め得たパーフルオロ
ポリオキシアルキレンのマイクロエマルジョン67mlを導
入した。次いで、オートクレーブを80℃に加熱し、全反
応中、この温度で維持した。次いで、圧力を30バール(3
MPa)に上げるために、以下のモノマーの混合物: フッ化ビニリデン(VDF) 17モル% ヘキサフルオロプロペン(HFP) 70モル% テトラフルオロエチレン(TFE) 13モル% を供給した。
た: −開始剤として過硫酸アンモニウム(APS)0.32g; −重合体連鎖移動剤として1,6-ジヨードペルフルオロブ
タン(C4F8I2)20g;添加は3分割で行い、1回目は重
合の開始時に3g、2回目は20%の転化率で9g、3回目は
80%の転化率で8g; −式CH2=CH-(CF2)6-CH=CH2のビス-オレフィン10g;添加
は、重合の開始時からスタートして0.5gずつを20分割
で、モノマー転化率の5%ごとの増加のために行った。
30バールの圧力を一定に維持した。反応の180分後、100
%のモノマー転化率に対応して、オートクレーブを冷却
し、ラテックスを排出した。ラテックスの性質を表1に示
す。
物の製造 実施例1に記載の方法を繰り返し、ポリマー1000gを得
た。ラテックスの性質を表1に示す。本発明の組成物の
特性(機械特性)を表2に示す。一般にフルオロエラス
トマーの混合に用いられるオープンミキサーで、実施例
3の組成物と架橋剤を混合した。実施例3の組成物を成形
して得られたプレートは、非常に滑らかな表面を示し、
表面に粗さはない。
含有する組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 545rpmで作動する攪拌器を備えた10Lのオートクレーブ
に、排気後、6.5Lの脱イオン水および −式: CF2ClO(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF2COOH (式中、n/m=10、600の平均分子量を有する)の酸末端
基を含むペルフルオロポリオキシアルキレン56.4ml; −30容量%でのNH4OH水溶液56.4ml; −脱イオン水112.8ml; −式: CF3O(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF3 (式中、n/m=20、450の平均分子量を有する)のGalden
(登録商標)D02の34.4mlを混合して先に得られたペル
フルオロポリオキシアルキレンのマイクロエマルジョン
260mlを導入した。
全反応中、この温度で維持した。オートクレーブをエタ
ンで0.6バール(60KPa)の圧力にし、次いで6.5モル%
のペルフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)および9
3.5モル%のテトラフルオロエチレン(TFE)で生成され
たモノマー混合物で20バール(2MPa)の圧力まで上昇さ
せた。次いで、0.13gの過硫酸アンモニウム(APS)を開
始剤としてオートクレーブ中に導入した。反応中、以下
のモノマー混合物:2モル%のPMVEおよび98%のTFEを連
続して供給し、圧力を20バールで維持する。反応の45分
後、オートクレーブを冷却し、ラテックスを排出した。
ラテックスの性質を表1に示す。
の製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合および最終組成物の製造 実施例1の手順を繰り返して、1000gのポリマーを得る。
ラテックスの性質を表1に示す。ポリマーの機械特性を
表2に示す。
マーB)の35%を含有する組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 ブロモビニルエーテルの代わりに3gに等しい量のヨウ化
移動剤C6F12I2を用いる以外は、実施例1を繰り返す。 b)フルオロエラストマーA)ラテックスの製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合および最終組成物の製造 実施例1の手順を繰り返して、1000gのポリマーを得る。
ラテックスの性質を表1に示す。ポリマーの機械特性を
表2に示す。
モノマーの1.2モル%に等しいブロム化コモノマー含量
を有する半結晶性フルオロポリマーB)の35%を含有す
る組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 フルオロポリマーB)の製造で75gに等しいブロモビニ
ルエーテル量を用いる以外は、実施例1を繰り返す。 b)フルオロエラストマーA)ラテックスの製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合および最終組成物の製造 実施例1に記載の手順を繰り返して、1000gのポリマーを
得る。ラテックスの性質を表1に示す。本発明の組成物
の特徴(機械特性)を表2に示す。
5モル%のブロム化コモノマーを含む半結晶性フルオロ
ポリマーB)の50重量%を含有する組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 実施例1を繰り返す。 b)フルオロエラストマーA)ラテックスの製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合 A)およびB)の全重量に対し50重量%に等しい半結晶
性ポリマーの量を得るために、a)で得られたラテック
スとb)で製造されたラテックスを混合した。混合後、
ラテックスを硫酸アルミニウムの溶液で凝固し(ラテッ
クス各Lに対し、6gのAl2(SO4)3)、16時間空気循環オー
ブン中で90℃で乾燥させる。この発明の組成物1000gを
得て、これを表2の機械特性について特徴付けた。
モノマーの2.5モル%に等しいヨウ化コモノマー含量を
有する半結晶性フルオロポリマーB)の35%を含有する
本発明の組成物の製造 a)半結晶性のフルオロポリマーB)ラテックスの製造 545rpmで作動する攪拌器を備えた10Lのオートクレーブ
に、排気後、6.5Lの脱イオン水および −式: CF2ClO(CF2-CF(CF3)O)n(CF2O)mCF2COOH (式中、n/m=10、600の平均分子量を有する)の酸末端
基を含むペルフルオロポリオキシアルキレン56.4ml; −30容量%でのNH4OH水溶液56.4ml; −脱イオン水112.8ml;
(登録商標)D02の34.4mlを混合して先に得られたペル
フルオロポリオキシアルキレンのマイクロエマルジョン
260mlを導入した。次いで、オートクレーブを80℃に加熱
し、全反応中、この温度で維持した。オートクレーブを
エタンで0.6バール(0.06MPa)の圧力にし、次いで6.5
モル%のペルフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)お
よび93.5モル%のテトラフルオロエチレン(TFE)で生
成されたモノマー混合物で20バール(2MPa)の圧力まで
上昇させた。
S)を開始剤としてオートクレーブ中に導入した。75%の
モノマー転化率から出発して、式CH2=CH-(CF2)6Iのヨー
ドオレフィン170g[フルオロポリマーB)の他のモノマ
ー単位に対し2.5モル%に等しい]を、モノマー転化率を
5%ごとに増加させるために、5段階で供給する。反応
中、以下のモノマー混合物:2モル%のPMVEおよび98%
のTFEを連続して供給し、圧力を20バールで維持する。
反応の180分後、100%のモノマー転化率に対応して、オ
ートクレーブを冷却し、ラテックスを排出した。ラテッ
クスの性質を表1に示す。
の製造 実施例1の手順を繰り返す。 c)ラテックスの混合および最終組成物の製造 実施例1に記載の手順を繰り返して、最終的に1000gのポ
リマーを得る。ラテックスの性質を表1に示す。本発明
の組成物の特性(機械特性)を表2に示す。一般にフル
オロエラストマーの混合に用いられるオープンミキサー
で、実施例6の組成物と架橋剤を混合した。実施例6の組
成物を成形して得られたプレートは、非常に滑らかな表
面を示し、表面に粗さはない。
び耐熱性、高い硬度、低い液体浸透性、それに良好な機
械特性が組合された特性を有する組成物を得ることがで
きる。
Claims (11)
- 【請求項1】 A)フッ化ビニリデン(VDF)ベースの
フルオロエラストマーマトリックス、 B)A)+B)の合計に対し1〜40重量%、好ましくは5
〜35重量%量で、ポリマー鎖中にブロム及び/又はヨー
ドを含有する半結晶性フルオロポリマーシェルで被覆さ
れた半結晶性フルオロポリマーコアからなる半結晶性フ
ルオロポリマーであって、ブロム化及び/又はヨード化
コモノマーの量が、半結晶性フルオロポリマーB)のコ
ア+シェルの他の基本モノマー単位100モル当たり2モ
ル%より多く10モル%以下であり、 フルオロエラストマーA)にはフルオロポリマーB)が
導入され、フルオロポリマーB)はテトラフルオロエチ
レン(TFE)ホモポリマーで、又は少なくとも1つのエ
チレンタイプの不飽和を含有する1以上のモノマーの0.
01〜10モル%、好ましくは0.05〜7モル%の量とのTFE
のコポリマーで形成され、フルオロポリマーB)のコア
とシェルとが互いに異なる組成であることができ、かつ
半結晶性フルオロポリマーB)粒子の平均サイズが10〜
100nm、好ましくは10〜60nm、からなるフルオロエラス
トマー組成物。 - 【請求項2】 半結晶性フルオロポリマーB)が水素化
とフッ化タイプとの両方のエチレン不飽和を有するコモ
ノマーからなる請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 フッ化コモノマーが、 −C3〜C8ペルフルオロオレフィン、好ましくはヘキサ
フルオロプロペン(HFP)、ヘキサフルオロイソブテ
ン; −C2〜C8水素化フルオロオレフィン、好ましくはフッ
化ビニル(VF)、フッ化ビニリデン(VDF)、トリ
フルオロエチレン、ペルフルオロアルキルエチレンCH
2=CH−Rf(RfはC1〜C6ペルフルオロアルキ
ル); −C2〜C8クロロフルオロオレフィン、好ましくはクロ
ロトリフルオロエチレン(CTFE); −(ペル)フルオロアルキルビニルエーテル(PAV
E)CF2=CFORf(R fは、C1〜C6(ペル)フル
オロアルキル、好ましくはCF3、C2F5、C3F7) −(ペル)フルオロオキシアルキルビニルエーテルCF
2=CFOX(Xは1以上のエーテル基を有するC1〜C
12アルキル、C1〜C12オキシアルキル、C1〜C12(ペ
ル)フルオロオキシアルキル、好ましくはペルフルオロ
−2−プロポキシプロピル)、フルオロジオキソール、
より好ましくはペルフルオロジオキソール、 −一般式CFXAI=CXAIOCF2ORAI (A−I) (式中、RAIはC2〜C6直鎖又は分岐又はC5〜C6環状
(ペル)フルオロアルキル基、1〜3つの酸素原子を含
有するC2〜C6直鎖又は分岐(ペル)フルオロオキシア
ルキル基、RAIが上記したようなフルオロアルキル又は
フルオロオキシアルキル基のとき、同一又は異なって、
H、Cl、Br、Iから選択される1〜2つの原子を含
有でき、XAIはF又はHである)のフルオロビニルエー
テル(MOVE)、 一般式CFXAI=CXAIOCF2OCF2CF2YAI (A−II) (式中、YAIがF又はOCF3、XAIが上記同様である
ことが好ましい)の化合物、より好ましくは(MOVE I)
CF2=CFOCF2OCF2CF3 (A−III)及び
(MOVE II) CF2=CFOCF2OCF2CF2OCF
3 (A−IV)が選択されるから選択される請求項2
に記載の組成物。 - 【請求項4】 コモノマーが、PAVE、好ましくはペ
ルフルオロメチル、エチル又はプロピルビニルエーテ
ル、MOVE、好ましくはMOVE I及びMOVE II、ならび
にフルオロジオキソール、好ましくはペルフルオロジオ
キソールから選択される請求項3に記載の組成物。 - 【請求項5】 フルオロエラストマーA)がVDF−ベース
コポリマーであり、VDFは、 −C2〜C8ペルフルオロオレフィン、好ましくはテトラ
フルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロペン(H
FP)、 −C2〜C8クロロ及び/又はブロモ及び/又はヨードフ
ルオロオレフィン、好ましくはクロロトリフルオロエチ
レン(CTFE)及びブロモトリフルオロエチレン、 −(ペル)フルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)C
F2=CFORf(RfはC1〜C6(ペル)フルオロアル
キル、好ましくはトリフルオロメチル、ブロモジフルオ
ロメチル、ペンタフルオロプロピル)、 −ペルフルオロオキシアルキルビニルエーテルCF2=
CFOX(Xは1以上のエーテル基を有するC1〜C12
ペルフルオロオキシアルキル、好ましくはペルフルオロ
−2−プロポキシプロピル)、 −一般式CFXAI=CXAIOCF2ORAI (A−I) (式中、RAIはC2〜C6直鎖、分岐又はC5〜C6環状
(ペル)フルオロアルキル基、あるいは1〜3つの酸素
原子を含有するC2〜C6直鎖又は分岐(ペル)フルオロ
オキシアルキル基であり、RAIが上記したようなフルオ
ロアルキル又はフルオロオキシアルキル基のとき、同一
又は異なって、H、Cl、Br、Iから選択される1〜
2つの原子を含有でき、XAIはF又はHである)のフル
オロビニルエーテル(MOVE)、 一般式CFXAI=CXAIOCF2OCF2CF2YAI (A−II) (式中、YAIがF又はOCF3、XAIが上記同様である
ことが好ましい)の化合物、(MOVE I)CF2=CFO
CF2OCF2CF3 (A−III) 及び(MOVE II) CF2=CFOCF2OCF2CF2OC
F3 (A−IV) がより好ましい。 −C2〜C8非フッ化オレフィン(Ol)、好ましくはエ
チレン及びプロピレンから選択される少なくとも1つの
コモノマーと共重合される請求項1〜4のいずれか1つ
に記載の組成物。 - 【請求項6】 基本構造を形成するモノマーの混合物
(モル%で表される)の組成物が、 (a)フッ化ビニリデン(VDF)45〜85%、ヘキサフ
ルオロプロペン(HFP)15〜45%、テトラフルオロエ
チレン(TFE)0〜30%、C2〜C8非フッ化オレフィン
(Ol)0〜30%、 (b)フッ化ビニリデン(VDF)45〜85%、ペルフル
オロアルキルビニルエーテル(PAVE)及び/又はフルオ
ロビニルエーテル(MOVE)15〜55%、テトラフルオ
ロエチレン(TEF)0〜30%、 (c)フッ化ビニリデン(VDF)15〜40%、C2〜C8
非フッ化オレフィン(Ol)5〜30%、ヘキサフルオ
ロプロペン(HFP)及び/又はペルフルオロアルキルビニ
ルエーテル(PAVE)15〜30%、テトラフルオロエチ
レン(TEF)10〜30%、 (d)フッ化ビニリデン(VDF)5〜30%、ペルフルオ
ロアルキルビニルエーテル(PAVE)及び/又はフルオロ
ビニルエーテル(MOVE)15〜55%、テトラフルオロ
エチレン(TEF)33〜75%、 (e)フッ化ビニリデン(VDF)5〜30%、テトラフル
オロエチレン(TEF)45〜65%、C2〜C8非フッ化
オレフィン(Ol)20〜55%である(モノマーのモ
ル百分率の合計は100%である)請求項1〜5のいず
れか1つに記載のフルオロエラストマー組成物。 - 【請求項7】 フルオロエラストマーマトリクスが、一
般式 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は、互いに同一
又は異なって、H又はC 1〜C5アルキルであり、Zは、
任意に酸素原子を有していてもよく、好ましくは少なく
とも部分的にフッ化されたC1〜C18直鎖又は分岐アル
キレン又はシクロアルキレン基、あるいは(ペル)フル
オロポリオキシアルキレン基である)のビスオレフィン
由来のモノマー単位を含み、 ビスオレフィンから誘導されるポリマー鎖中の上記単位
の量は、他のモノマー単位の合計100モル当たり0.01〜
1.0モル%、好ましくは0.03〜0.5モル%、より好ましく
は、0.05〜0.2モル%の範囲である請求項5又は6に記
載の組成物。 - 【請求項8】 半結晶性フルオロポリマーB)のラテッ
クスとフルオロエラストマーA)のラテックスとを混合
し、次いで凝固させることにより得ることができる請求
項1〜7のいずれか1つに記載のフルオロエラストマー
組成物。 - 【請求項9】 同じ反応器にて、第1工程で半結晶性フ
ルオロポリマーB)を重合してつくり、第2工程でフル
オロエラストマーA)を重合してつくる2連続工程を用
いて得ることができる請求項1〜7のいずれか1つに記
載のフルオロエラストマー組成物。 - 【請求項10】 過酸化又はイオンルート又はこれら2
つの技術の組合せで硬化される請求項1〜9のいずれか
1つに記載の組成物。 - 【請求項11】 食品産業に適用される請求項10の組
成物の用途。
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