JP2007169512A - ゴム組成物及びフッ素ゴム架橋体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フッ素ゴム表面を低摩擦係数化できると共に、その表面粗さを金型に処理を施すことなく粗くすることができるゴム組成物及びフッ素ゴム架橋体の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係るゴム組成物は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有することを特徴とし、また本発明に係るフッ素ゴム架橋体の製造方法は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有するゴム組成物を、２００℃〜３００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする。
【選択図】 なし
【解決手段】本発明に係るゴム組成物は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有することを特徴とし、また本発明に係るフッ素ゴム架橋体の製造方法は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有するゴム組成物を、２００℃〜３００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
本発明は、ゴム組成物及びフッ素ゴム架橋体の製造方法に関し、詳しくは、フッ素ゴム表面を低摩擦係数化できると共に、その表面粗さを金型に処理を施すことなく粗くすることができるゴム組成物及びフッ素ゴム架橋体の製造方法に関する。
従来、フッ素ゴムは、他の汎用ゴムと同様にゴム本来の特性であるゴム弾性を有し、しかも他の汎用ゴムに比して耐熱性、耐油性、耐薬品性などの特性に優れているので、それらの特性を生かして、例えば、Ｏ−リング、パッキン、ガスケットなどに代表される漏洩防止用ゴム部品、防振ゴム、ベルト、ゴム引布などとして、あるいはプリンターヘッド、ハードディスク（ＨＤＤ）装置のヘッド制御部などの衝撃吸収ストッパー部品、より具体的には、ＨＤＤ装置内の読み取りアームの誤動作抑制等を目的として設置するストッパーなどとして様々な用途に用いられている。
このような従来のフッ素ゴムは、ゴム表面が粘着し、摩擦係数が大きいため、その製造に際して、架橋ゴム表面に粘着防止処理をする場合がある。しかし、粘着防止処理をすると、処理コストが高くなるという問題がある。
特許文献１には、フッ素ゴム組成物に配合する架橋促進剤である第４級ホスホニウム塩の添加比を、従来のフッ素ゴム組成物における添加比より大きくすることにより、ゴム表面を低摩擦化できる技術を開示している。この低摩擦係数化によるゴム表面状態の改質によって低粘着化を実現している。
しかしながら、この場合のゴム表面の粘着性には、摩擦係数の他にゴム表面の粗さも影響するが、この特許文献１に記載のフッ素ゴム組成物は、表面自体は低摩擦係数であるものの、平滑状態を保っているため、実用に用いる場合、金型に「なし地」処理を施すなどして、さらに表面状態を粗くする手法が組み合わされている。
国際公開第２００４／０９４４７９号パンフレット
そこで、本発明は、フッ素ゴム表面を低摩擦係数化できると共に、その表面粗さを金型に処理を施すことなく粗くすることができるゴム組成物及びフッ素ゴム架橋体の製造方法を提供することを課題とする。
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
上記課題は以下の各発明によって解決される。
（請求項１）
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有することを特徴とするゴム組成物。
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有することを特徴とするゴム組成物。
（請求項２）
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
（請求項３）
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有するゴム組成物を、
２００℃〜３００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とするフッ素ゴム架橋体の製造方法。
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有するゴム組成物を、
２００℃〜３００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とするフッ素ゴム架橋体の製造方法。
（請求項４）
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項３記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項３記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
（請求項５）
２５０℃〜２６０℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
２５０℃〜２６０℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
（請求項６）
フッ素ゴム架橋体の動摩擦係数が０．５以下であり、表面粗さ（Ｒａ）が１．０以上であることを特徴とする請求項３、４又は５記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
フッ素ゴム架橋体の動摩擦係数が０．５以下であり、表面粗さ（Ｒａ）が１．０以上であることを特徴とする請求項３、４又は５記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
本発明によれば、フッ素ゴム表面を配合手法により改質することで、フッ素ゴム表面を低摩擦係数化できると共に、金型に、「なし地」等処理を施さなくても、表面を粗くすることができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
〔フッ素ゴム組成物〕
本発明のフッ素ゴム組成物は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを少なくとも含有する。
本発明のフッ素ゴム組成物は、三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを少なくとも含有する。
＜フッ素ゴム＞
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムとしては、含フッ素オレフィンの３元共重合体を用いることができる。
三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムとしては、含フッ素オレフィンの３元共重合体を用いることができる。
含フッ素オレフィンとしては、具体的には、例えば、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、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、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル等が挙げられる。
三元系フッ素ポリマーからなるフッ素ゴムとしては、好ましくは、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン３元共重合体（略称：ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン−パーフルオロ（メチルビニルエーテル）−テトラフルオロエチレン３元共重合体（略称：ＶＤＦ−ＦＭＶＥ−ＴＦＥ）等が挙げられる。
これらの３元共重合体は、従来公知の方法により、溶液重合、懸濁重合または乳化重合させることにより得られ、市販品として入手できる（例えばデュポン社製品バイトンＧＦＬＴ、バイトンＧＬＴ５０５、バイトンＧＬＴ３０５、バイトンＧＢＬ６００Ｓなど）。
＜架橋剤＞
架橋剤としては、過酸化物系架橋剤が用いられ、過酸化物系架橋剤としては有機過酸化物架橋剤を好ましく用いることができる。
架橋剤としては、過酸化物系架橋剤が用いられ、過酸化物系架橋剤としては有機過酸化物架橋剤を好ましく用いることができる。
有機過酸化物架橋剤としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、第３ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第３ブチルクミルパーオキサイド、１，１−ジ（第３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−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ジ（第３ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、第３ブチルパーオキシベンゾエート、第３ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｎ−ブチル−４，４−ジ（第３ブチルパーオキシ）バレレートなどが用いられる。これらは市販品（例えば日本油脂製品パーヘキサ２５Ｂ−４０など）をそのまま用いることができる。
なお、本発明においては、架橋助剤としてトリアリルイソシアネートなどを添加できる。
＜架橋促進剤＞
第４級ホスホニウム塩は、一般式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｐ）＋Ｘ−で表される。式中、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数１〜２５のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基またはポリオキシアルキレン基であり、あるいはこれらの内の２〜３個がＰと共に複素環構造を形成することもできる。Ｘ−はＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＨＳＯ４ −、Ｈ２ＰＯ４ −、ＲＣＯＯ−、ＲＯＳＯ２ −、ＲＳＯ−、ＲＯＰＯ２Ｈ−、ＣＯ３ −−等のアニオンである。
第４級ホスホニウム塩は、一般式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｐ）＋Ｘ−で表される。式中、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数１〜２５のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基またはポリオキシアルキレン基であり、あるいはこれらの内の２〜３個がＰと共に複素環構造を形成することもできる。Ｘ−はＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＨＳＯ４ −、Ｈ２ＰＯ４ −、ＲＣＯＯ−、ＲＯＳＯ２ −、ＲＳＯ−、ＲＯＰＯ２Ｈ−、ＣＯ３ −−等のアニオンである。
第４級ホスホニウム塩の具体例としては、例えばテトラフェニルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロマイド、トリフェニルメトキシメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルメチルカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルエトキシカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチルベンジルホスホニウムクロライド、トリオクチルメチルホスホニウムブロマイド、トリオクチルエチルホスホニウムアセテート、トリオクチルエチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラオクチルホスホニウムクロライド、セチルジメチルベンジルホスホニウムクロライドなどが挙げられる。
架橋促進剤として、原料ゴムと架橋促進剤とを含む市販されているマスターバッチを用いてもよい。
＜その他の配合成分＞
本発明においては、以上の成分以外に、ゴム配合剤として、例えばカーボンブラック、カーボン繊維など補強剤；ハイドロタルサイト（Mg6Al2(OH)16CO3）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、酸化チタン、硫酸バリウム、硼酸アルミニウム、ガラス繊維、アラミド繊維等の充填剤；ワックス、金属セッケン等の加工助剤；水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの受酸剤；老化防止剤；熱可塑性樹脂；などのようなゴム工業で一般的に使用されている配合剤を本発明に使用する架橋剤及び架橋促進剤の効果を損なわない範囲で必要に応じて添加できる。
本発明においては、以上の成分以外に、ゴム配合剤として、例えばカーボンブラック、カーボン繊維など補強剤；ハイドロタルサイト（Mg6Al2(OH)16CO3）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、酸化チタン、硫酸バリウム、硼酸アルミニウム、ガラス繊維、アラミド繊維等の充填剤；ワックス、金属セッケン等の加工助剤；水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの受酸剤；老化防止剤；熱可塑性樹脂；などのようなゴム工業で一般的に使用されている配合剤を本発明に使用する架橋剤及び架橋促進剤の効果を損なわない範囲で必要に応じて添加できる。
中でも、水酸化カルシウムは、架橋密度を適度に調整する上で好ましく使用でき、フッ素ゴム架橋体の摩擦係数を低下したり、低反発弾性率を得る上で好ましく、更に成形時の発泡も起きにくいなどの点から望ましい。またフッ素ゴム架橋体の低反発弾性率を得たり、低摩擦係数を得る上では酸化マグネシウムを使用することも好ましい。
＜配合比＞
本発明において、第４級ホスホニウム塩（架橋促進剤）の含有量は、フッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部の範囲であり、好ましくは１．２〜５重量部の範囲である。第４級ホスホニウム塩（架橋促進剤）の含有量が、１．２重量部未満であれば、十分な表面粗さが得られないという問題があり、また１５重量部を越えると、ゴム硬度の上昇が大きく、実用的な材料物性が得られないという問題がある。
本発明において、第４級ホスホニウム塩（架橋促進剤）の含有量は、フッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部の範囲であり、好ましくは１．２〜５重量部の範囲である。第４級ホスホニウム塩（架橋促進剤）の含有量が、１．２重量部未満であれば、十分な表面粗さが得られないという問題があり、また１５重量部を越えると、ゴム硬度の上昇が大きく、実用的な材料物性が得られないという問題がある。
過酸化物系架橋剤の含有量は、フッ素ポリマー１００重量部当り０．５〜５重量部の範囲が好ましく、より好ましくは１〜３重量部の範囲である。
＜調製＞
本発明に係るゴム組成物の調製法としては、例えば、所定量の上記各成分を、インターミックス、ニーダー、バンバリーミキサー等の密閉型混練機またはオープンロールなどゴム用の一般的な混練機で混練する手法や、各成分を溶剤等で溶解して、攪拌機等で分散させる方法などが挙げられる。
本発明に係るゴム組成物の調製法としては、例えば、所定量の上記各成分を、インターミックス、ニーダー、バンバリーミキサー等の密閉型混練機またはオープンロールなどゴム用の一般的な混練機で混練する手法や、各成分を溶剤等で溶解して、攪拌機等で分散させる方法などが挙げられる。
〔フッ素ゴム架橋体の製造方法〕
＜一次加硫（架橋）＞
上記のようにして得られたゴム組成物は、射出成形機、圧縮成形機、加硫プレス機、オーブンなどを用いて、通常、１４０℃〜２３０℃の温度で１〜１２０分程度加熱（一次加硫）することにより、架橋（加硫）成形できる。
＜一次加硫（架橋）＞
上記のようにして得られたゴム組成物は、射出成形機、圧縮成形機、加硫プレス機、オーブンなどを用いて、通常、１４０℃〜２３０℃の温度で１〜１２０分程度加熱（一次加硫）することにより、架橋（加硫）成形できる。
なお、一次加硫は、一定の形状を形成（予備成形）するために、形状を維持できる程度に架橋させる工程であり、複雑な形状では、好ましくは、金型により成形され、空気加熱等のオーブンでも一次加硫は可能である。
本発明では、ゴム組成物の混練後に被処理物を圧縮成形する場合、上記混練後は、通常、（ａ）一旦常温に戻し、再び昇温して圧縮成形してもよく、あるいは（ｂ）混練後そのまま昇温を続けて圧縮成形してもよい。通常、圧縮成形機を用いる圧縮工程では、工程上、上記（ａ）の手法になる。
また、例えばゴムホース等のフッ素ゴム成形品を製造する場合、ゴム組成物の混練後、チューブ状に押し出しをして、そのままオーブン加硫を実施することができるが、その場合は、（ｂ）の手法となる。
ゴム組成物の加硫前に、該組成物を一定形状にしておけば、（ａ）の手法でも（ｂ）の手法でも、低摩擦、低粘着性の成形品を得ることができる。得られるフッ素ゴム架橋体の低粘着化の程度は、その前の熱処理に向けた昇温パターンや昇温曲線の如何には影響されず、熱処理を行う温度と時間に左右される。
＜熱処理＞
本発明の熱処理方法は、通常の２次加硫と同じであるが、本発明のゴム組成物でなければ、通常の２次加硫を行っても、フッ素ゴム架橋体の動摩擦係数が０．５以下であり、表面粗さ（Ｒａ）が１．０以上であるものは得られない。
本発明の熱処理方法は、通常の２次加硫と同じであるが、本発明のゴム組成物でなければ、通常の２次加硫を行っても、フッ素ゴム架橋体の動摩擦係数が０．５以下であり、表面粗さ（Ｒａ）が１．０以上であるものは得られない。
従来のフッ素ゴムでは、２次加硫は、１次加硫で不足した架橋反応を完了させる目的とゴム中の低分子成分をガス化させて、強度向上、圧縮永久歪み低減を目的としているが、本発明はこれと異なり、フッ素ゴム表面を配合手法により改質することで、金型に、「なし地」等処理を施さなくても、表面を粗くすることができる。
本発明において、一次加硫後の熱処理としては、本発明のゴム組成物を、２００℃〜３００℃の温度範囲、好ましくは２５０℃〜２６０℃の温度範囲とすることである。
熱処理時間は、０．１〜４８時間の範囲が好ましく、より好ましくは１〜４８時間、更に好ましくは１０〜４８時間の範囲である。
このようにゴム組成物を熱処理することにより、組成物の内部からその表面に近い部分である組成物表層に、組成物中の架橋促進剤成分などが次第に移行して、組成物の内部（特に中心部）に比べて表層（例えば、組成物の表面および組成物表面から１００μｍ程度内部までの範囲）の架橋密度が向上し、その結果、このように熱処理されて得られた架橋体は、その表面の低摩擦化、表面粗さの実現が可能になる。
また、熱処理条件を上記条件に設定すると、特に得られたフッ素ゴム架橋体表面の非粘着性に優れると共に、非粘着性の安定性に優れる点でも好ましい。
本発明によると、上述した熱処理を行うことにより、架橋体表面の動摩擦係数が０．５以下、好ましくは０．１〜０．４の低摩擦性フッ素ゴム架橋体を得ることができる。
動摩擦係数の測定は、厚さ２ｍｍの試料ゴムシートをＪＩＳ Ｋ７１２５，Ｐ８１４７に準拠し、新東科学社製表面試験機により、試料ゴムシート表面の動摩擦係数を測定した。
また組成物の上記熱処理を行うことにより、所望の表面粗さが実現される。即ち、低摩擦性フッ素ゴム架橋体の表面粗さ（Ｒａ）が１．５以上となり、好ましくは表面粗さ（Ｒａ）が１．５〜４．０となり、金型に「なし地」処理を施したものと同程度以上の表面粗さが実現される。
以下、本発明について実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＢＬ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」・・・４．５重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＢＬ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」・・・４．５重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
以上の各配合成分（加硫成分を除く。）をニーダーに投入して１０分混練することにより調製した。
以上の各配合成分（加硫成分を除く。）をニーダーに投入して１０分混練することにより調製した。
これを１７０℃で２０分加圧加硫することで加硫品を成形し、さらに２６０℃で１０時間熱処理を行った。
＜測定方法及び結果＞
得られた熱処理物について、ゴム硬度、動摩擦係数、表面粗さを測定した。
得られた熱処理物について、ゴム硬度、動摩擦係数、表面粗さを測定した。
その結果を表１に示す。
ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）；
ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、タイプＡデュロメーターで測定した。通常４０〜８５（ポイント）が好ましく、６０〜８０（ポイント）がより好ましい。
ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、タイプＡデュロメーターで測定した。通常４０〜８５（ポイント）が好ましく、６０〜８０（ポイント）がより好ましい。
動摩擦係数（μ）；
動摩擦係数の測定は、厚さ２ｍｍの試料ゴムシートをＪＩＳ Ｋ７１２５，Ｐ８１４７に準拠し、新東科学社製表面試験機により、試料ゴムシート表面の動摩擦係数を測定した。試験条件は、相手材が直径１０ｍｍクロムメッキ鋼球の摩擦子、移動速度５０ｍｍ／分、荷重は５０ｇで測定した。
動摩擦係数の測定は、厚さ２ｍｍの試料ゴムシートをＪＩＳ Ｋ７１２５，Ｐ８１４７に準拠し、新東科学社製表面試験機により、試料ゴムシート表面の動摩擦係数を測定した。試験条件は、相手材が直径１０ｍｍクロムメッキ鋼球の摩擦子、移動速度５０ｍｍ／分、荷重は５０ｇで測定した。
表面粗さ（Ｒa）；ＪＩＳ Ｂ−０６０１に準拠。
＜評価＞
表１から、本配合によると、低摩擦係数を有するとともに表面粗さもＲａ＝４．２２と十分に確保できていることがわかる。
表１から、本配合によると、低摩擦係数を有するとともに表面粗さもＲａ＝４．２２と十分に確保できていることがわかる。
（実施例２）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＬＴ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」・・・４．５重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＬＴ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」・・・４．５重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜測定方法及び結果＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜評価＞
表１から、本配合によると、低摩擦係数を有するとともに表面粗さもＲａ＝２．８４と十分に確保できていることがわかる。
表１から、本配合によると、低摩擦係数を有するとともに表面粗さもＲａ＝２．８４と十分に確保できていることがわかる。
（比較例１）
＜配合成分とその配合量＞
実施例１において、第４級ホスホニウム塩を用いない以外は同様の配合成分とした。また各成分の配合量および架橋促進剤と架橋剤の配合比を表１に示すように代えた。
＜配合成分とその配合量＞
実施例１において、第４級ホスホニウム塩を用いない以外は同様の配合成分とした。また各成分の配合量および架橋促進剤と架橋剤の配合比を表１に示すように代えた。
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜測定方法及び結果＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜評価＞
表１より、４級ホスホニウム塩を配合しない場合、表面は平滑であり、摩擦係数も高いままであることがわかる。
表１より、４級ホスホニウム塩を配合しない場合、表面は平滑であり、摩擦係数も高いままであることがわかる。
（比較例２）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＢＬ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」 ・・・３重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＢＬ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」 ・・・３重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜測定方法及び結果＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜評価＞
表１より、４級ホスホニウム塩の有効成分量が本発明外の１．０重量部である配合量では、低摩擦係数化は進むものの、表面の粗さの改質が十分に発現しないことがわかる。
表１より、４級ホスホニウム塩の有効成分量が本発明外の１．０重量部である配合量では、低摩擦係数化は進むものの、表面の粗さの改質が十分に発現しないことがわかる。
（比較例３）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＬＴ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」 ・・・３重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜配合成分とその配合量＞
（１）３元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＧＬＴ６００Ｓ」；ムーニー粘度ML1+10(121℃)65） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化亜鉛；
（正同化学工業社製） ・・・４重量部
（４）架橋助剤：トリアリルイソシアネート；
（日本化成社製「ＴＡＩＣ Ｍ６０」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド
（日本油脂製品「パーヘキサ２５Ｂ−４０」） ・・・２重量部
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」 ・・・３重量部
（注：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ）
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜測定方法及び結果＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜評価＞
表１より、４級ホスホニウム塩の有効成分量が本発明外の１．０重量部である配合量では、低摩擦係数化は進むものの、表面の粗さの改質が十分に発現しないことがわかる。
表１より、４級ホスホニウム塩の有効成分量が本発明外の１．０重量部である配合量では、低摩擦係数化は進むものの、表面の粗さの改質が十分に発現しないことがわかる。
（比較例４）
＜配合成分とその配合量＞
（１）２元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＡ５００」；ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)４５） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化マグネシウム
（協和化学工業社製「キョウワマグ＃１５０」） ・・・３重量部
（４）水酸化カルシウム；
（近江化学工業社製「カルディック＃２０００」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
ビスフェノールＡＦ
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃３０」；５０ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕５０ｗｔ％のマスターバッチ） ・・・４．５重量部
（注：ロール投入）
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ） ・・・８．０重量部
（注：ロール投入）
＜配合成分とその配合量＞
（１）２元系フッ素ゴム；
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンＡ５００」；ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)４５） ・・・１００重量部
（２）ＭＴカーボン；
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・２５重量部
（３）酸化マグネシウム
（協和化学工業社製「キョウワマグ＃１５０」） ・・・３重量部
（４）水酸化カルシウム；
（近江化学工業社製「カルディック＃２０００」） ・・・３重量部
（５）架橋剤；
ビスフェノールＡＦ
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃３０」；５０ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕５０ｗｔ％のマスターバッチ） ・・・４．５重量部
（注：ロール投入）
（６）架橋促進剤；４級ホスホニウム塩
トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド
（デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブＶＣ＃２０」：「キュラティブＶＣ＃２０」；架橋促進剤３３ｗｔ％とフッ素ゴム〔バイトンＥ−４５〕６７ｗｔ％のマスターバッチ） ・・・８．０重量部
（注：ロール投入）
＜調製及び加硫並びに熱処理＞
以上の各配合成分（加硫成分を除く。）をニーダーに投入して２０分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
以上の各配合成分（加硫成分を除く。）をニーダーに投入して２０分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
これを１７０℃で２０分加圧加硫することで加硫品を成形し、さらに２６０℃で１０時間熱処理を行った。
＜測定方法及び結果＞
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
＜評価＞
表１より、ビスフェノールＡＦと第４級ホスホニウム塩の組み合わせにより、低摩擦化しているが、表面の粗さは平滑面のままであることがわかる。
表１より、ビスフェノールＡＦと第４級ホスホニウム塩の組み合わせにより、低摩擦化しているが、表面の粗さは平滑面のままであることがわかる。
〔フッ素ゴム架橋体の用途〕
上記のようして得られた低摩擦性フッ素ゴム架橋体は、低摩擦係数化と表面粗さ（１．５以上）が両立しており、ハードディスク（ＨＤＤ）記憶装置用ヘッド、ＨＤＤ装置用ストッパー、光ディスク等を用いる車載用ディスク装置やカメラ一体型ビデオレコーダー用ディスク装置等の記憶装置用ヘッド、プリンターヘッド等の衝撃吸収用ストッパー部品；Ｏリング、パッキン、Ｖパッキン、オイルシール、ガスケット、角リング、Ｄリング、ダイアフラム、各種バルブ等の流体（気体等を含む。）漏洩防止用の各種ゴム部品；防振ゴム、ベルト、ゴム引布、ワイパー等の各種ゴム部品等として好適に用いられる。
上記のようして得られた低摩擦性フッ素ゴム架橋体は、低摩擦係数化と表面粗さ（１．５以上）が両立しており、ハードディスク（ＨＤＤ）記憶装置用ヘッド、ＨＤＤ装置用ストッパー、光ディスク等を用いる車載用ディスク装置やカメラ一体型ビデオレコーダー用ディスク装置等の記憶装置用ヘッド、プリンターヘッド等の衝撃吸収用ストッパー部品；Ｏリング、パッキン、Ｖパッキン、オイルシール、ガスケット、角リング、Ｄリング、ダイアフラム、各種バルブ等の流体（気体等を含む。）漏洩防止用の各種ゴム部品；防振ゴム、ベルト、ゴム引布、ワイパー等の各種ゴム部品等として好適に用いられる。
Claims (6)
- 三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、
前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有することを特徴とするゴム組成物。 - 前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
- 三元系フッ素ポリマーからなり過酸化物加硫可能なフッ素ゴムと、第４級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、過酸化物系架橋剤とを含有し、前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜１５重量部含有するゴム組成物を、
２００℃〜３００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とするフッ素ゴム架橋体の製造方法。 - 前記第４級ホスホニウム塩をフッ素ポリマー１００重量部当り１．２〜５重量部含有することを特徴とする請求項３記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
- ２５０℃〜２６０℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
- フッ素ゴム架橋体の動摩擦係数が０．５以下であり、表面粗さ（Ｒａ）が１．０以上であることを特徴とする請求項３、４又は５記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
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