JP2013056979A - Crosslinkable fluororubber composition and fluororubber-molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、架橋性フッ素ゴム組成物、及び、フッ素ゴム成形品に関する。 The present invention relates to a crosslinkable fluororubber composition and a fluororubber molded article.
フッ素ゴムは、優れた耐薬品性、耐溶剤性及び耐熱性を示すことから、自動車工業、半導体工業、化学工業等の各種分野において広く使用されており、例えば、自動車産業においては、エンジンならびにその周辺装置、AT装置、燃料系統ならびにその周辺装置などに使用されるホース、シール材等として使用されている。 Fluororubber is widely used in various fields such as the automobile industry, semiconductor industry, chemical industry and the like because it exhibits excellent chemical resistance, solvent resistance and heat resistance. It is used as a hose, a sealing material, etc. used for peripheral devices, AT devices, fuel systems and peripheral devices.
しかし、フッ素ゴム、例えばプロピレン〔P〕−テトラフルオロエチレン〔TFE〕共重合体ゴムなどは低温で脆化することがあるので、その改善のために融点が240〜300℃のエチレン〔Et〕−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂〔ETFE〕を配合し、溶融混練した後、放射線架橋又はパーオキサイド架橋する方法が提案されている(特許文献1)。 However, since fluororubbers such as propylene [P] -tetrafluoroethylene [TFE] copolymer rubber may become brittle at low temperatures, ethylene [Et]-having a melting point of 240 to 300 ° C. is required for the improvement. A method has been proposed in which a tetrafluoroethylene copolymer resin [ETFE] is blended, melt-kneaded, and then subjected to radiation crosslinking or peroxide crosslinking (Patent Document 1).
また、特許文献2には、フッ素ゴム(ビニリデンフルオライド〔VdF〕系ゴム)とフッ素樹脂〔ETFE〕と含フッ素熱可塑性エラストマーとを配合したフッ素ゴム組成物をプレス架橋(160℃10分間)し、ついでオーブン架橋(180℃4時間)して熱時強度が改善された架橋ゴムを製造する方法が記載されている。 In Patent Document 2, a fluororubber composition containing a fluororubber (vinylidene fluoride [VdF] rubber), a fluororesin [ETFE], and a fluorine-containing thermoplastic elastomer is subjected to press crosslinking (160 ° C. for 10 minutes). Subsequently, a method for producing a crosslinked rubber having improved hot strength by oven crosslinking (180 ° C. for 4 hours) is described.
特許文献3には、共通のパーオキサイド系架橋剤と反応する反応点をそれぞれに有する含フッ素エラストマー75〜98重量%及びフッ素樹脂25〜2重量%よりなる含フッ素共重合体組成物が記載されている。 Patent Document 3 describes a fluorine-containing copolymer composition comprising 75 to 98% by weight of a fluorine-containing elastomer and 25 to 2% by weight of a fluorine resin each having a reactive site that reacts with a common peroxide-based crosslinking agent. ing.
特許文献4には、共にポリオール架橋性であるフッ素ゴムとフッ素樹脂とのゴム成形品が記載されている。 Patent Document 4 describes a rubber molded product of fluororubber and fluororesin, both of which are polyol crosslinkable.
シール材等の分野において、ゴムの特性を活かしながら摩擦係数を低下させる方法としては、例えば、フッ素樹脂(又はフッ素樹脂繊維層)をゴムの表面に積層する方法(特許文献5、6)、ゴムの表面にフッ素樹脂の塗膜を形成する方法(特許文献7)などが提案されている。 In the field of sealing materials and the like, as a method of reducing the friction coefficient while utilizing the characteristics of rubber, for example, a method of laminating a fluororesin (or fluororesin fiber layer) on the rubber surface (Patent Documents 5 and 6), rubber A method of forming a fluororesin coating film on the surface (Patent Document 7) has been proposed.
特許文献8には、ビニリデンフルオライド単位を含むフッ素ゴム及びフッ素樹脂を、フッ素樹脂の融点よりも5℃低い温度以上の温度で混練して得られた架橋性フッ素ゴム組成物を成形架橋し、その後フッ素樹脂の融点以上の温度に加熱すると、表面のフッ素樹脂比率が増大した低摩擦性のフッ素ゴム成形品が得られることが記載されている。 In Patent Document 8, a crosslinkable fluororubber composition obtained by kneading a fluororubber and a fluororesin containing a vinylidene fluoride unit at a temperature of 5 ° C. lower than the melting point of the fluororesin is molded and cross-linked, It is described that, when heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin, a low-friction fluororubber molded product having an increased surface fluororesin ratio can be obtained.
特許文献1〜4には、フッ素ゴムとフッ素樹脂とを混合して成形品を得ることが記載されているが、得られる成形品は、低摩擦性及び撥水性が充分でなく、改善の余地があった。 Patent Documents 1 to 4 describe that a molded product is obtained by mixing fluororubber and fluororesin, but the obtained molded product has insufficient low friction and water repellency, and there is room for improvement. was there.
また、特許文献5〜7のように、ゴム表面に積層又は塗装によりフッ素樹脂層を形成した場合、表面のフッ素樹脂により低摩擦性を有する成形品を得ることができるが、フッ素ゴムとフッ素樹脂の界面での接着性を高めることが重要な課題となり、その解決に悩まされているのが現状である。 Further, as in Patent Documents 5 to 7, when a fluororesin layer is formed on the rubber surface by lamination or painting, a molded product having low friction can be obtained by the fluororesin on the surface. Increasing the adhesiveness at the interface is an important issue, and the current situation is that it is troubled by the solution.
特許文献8のように、フッ素ゴムとフッ素樹脂とをフッ素樹脂の融点よりも5℃低い温度以上の温度で混練して得られる架橋性フッ素ゴム組成物を使用した場合、得られるフッ素ゴム成形品表面のフッ素樹脂比率が十分に高くならず、低摩擦性の点から改善の余地があった。 When using a crosslinkable fluororubber composition obtained by kneading fluororubber and fluororesin at a temperature of 5 ° C. lower than the melting point of the fluororesin as in Patent Document 8, the resulting fluororubber molded article The ratio of fluororesin on the surface was not sufficiently high, and there was room for improvement in terms of low friction.
本発明は、ゴム表面に積層又は塗装によりフッ素樹脂層を形成することなく、低摩擦性を有するフッ素ゴム成形品を製造するための架橋性フッ素ゴム組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a crosslinkable fluororubber composition for producing a fluororubber molded product having low friction without forming a fluororesin layer on the rubber surface by lamination or painting.
すなわち、本発明は、ビニリデンフルオライド単位を含むフッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)、及び、架橋剤(C)を含み、上記フッ素樹脂(B)は、エチレン単位及びテトラフルオロエチレン単位を含む共重合体からなり、主鎖末端に熱的に安定な基を有することを特徴とする架橋性フッ素ゴム組成物である。
上記フッ素樹脂(B)は、更に、ヘキサフルオロプロピレン単位を含むことが好ましい。
上記ビニリデンフルオライド単位を含むフッ素ゴム(A)とフッ素樹脂(B)との質量割合(A)/(B)が、60/40〜97/3であることが好ましい。
That is, the present invention includes a fluororubber (A) containing a vinylidene fluoride unit, a fluororesin (B), and a crosslinking agent (C), and the fluororesin (B) contains an ethylene unit and a tetrafluoroethylene unit. It is a crosslinkable fluororubber composition characterized by comprising a copolymer containing and having a thermally stable group at the end of the main chain.
The fluororesin (B) preferably further contains a hexafluoropropylene unit.
The mass ratio (A) / (B) of the fluororubber (A) containing the vinylidene fluoride unit and the fluororesin (B) is preferably 60/40 to 97/3.
本発明はまた、上述の架橋性フッ素ゴム組成物を架橋して得られることを特徴とするフッ素ゴム成形品でもある。
上記フッ素ゴム成形品において、フッ素樹脂(B)の面積占有率が5〜100%であることが好ましい。
上記フッ素ゴム成形品は、シール材であることが好ましい。
上記フッ素ゴム成形品は、摺動部材であることが好ましい。
上記フッ素ゴム成形品は、非粘着性部材であることが好ましい。
上記フッ素ゴム成形品は、表面に撥水撥油性を有することが好ましい。
The present invention is also a fluororubber molded product obtained by crosslinking the crosslinkable fluororubber composition described above.
In the fluororubber molded article, the area occupation ratio of the fluororesin (B) is preferably 5 to 100%.
The fluororubber molded article is preferably a sealing material.
The fluororubber molded article is preferably a sliding member.
The fluororubber molded article is preferably a non-adhesive member.
The fluororubber molded article preferably has water and oil repellency on the surface.
本発明は、フッ素ゴムに、主鎖末端に熱的に安定な基を有するフッ素樹脂を混練することにより、少量のフッ素樹脂の添加で、ゴム成形品の表面にフッ素樹脂が偏析して、該表面の摩擦係数が下がることを見出し、完成させたものである。 In the present invention, the fluororesin is segregated on the surface of the rubber molded product by adding a small amount of the fluororesin by kneading the fluororubber with a fluororesin having a thermally stable group at the main chain end, It has been found and completed that the coefficient of friction of the surface is lowered.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、主鎖末端に熱的に安定な基を有するフッ素樹脂を含有するものであるため、本発明の架橋性フッ素ゴム組成物を架橋させて得られるフッ素ゴム成形品は、撥水性等のゴム特性を有し、かつ、低摩擦性に優れるという特性を有している。 Since the crosslinkable fluororubber composition of the present invention contains a fluororesin having a thermally stable group at the end of the main chain, the fluororubber obtained by crosslinking the crosslinkable fluororubber composition of the present invention The molded article has rubber properties such as water repellency and is excellent in low friction properties.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、ビニリデンフルオライド単位を含むフッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)、及び、架橋剤(C)を含む。
各成分及び要件について、以下に詳述する。
The crosslinkable fluororubber composition of the present invention contains a fluororubber (A) containing a vinylidene fluoride unit, a fluororesin (B), and a crosslinker (C).
Each component and requirement are described in detail below.
(A)ビニリデンフルオライド(VdF)単位を含むフッ素ゴム
ビニリデンフルオライド(VdF)単位を含むフッ素ゴム(A)は、ビニリデンフルオライド(VdF)単位を含む共重合体からなるフッ素ゴム(以下、「VdF系フッ素ゴム」ともいう。)である。上記VdF系フッ素ゴムは、少なくともビニリデンフルオライドに由来する重合単位を含むフッ素ゴムである。
(A) Fluoro rubber containing vinylidene fluoride (VdF) unit Fluoro rubber (A) containing vinylidene fluoride (VdF) unit is a fluoro rubber (hereinafter referred to as " Also referred to as “VdF fluororubber”. The VdF-based fluororubber is a fluororubber that contains at least polymerized units derived from vinylidene fluoride.
VdF単位を含む共重合体としては、VdF単位と、含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位(但し、VdF単位は除く。)とを含む共重合体であることが好ましい。VdF単位を含む共重合体は、更に、VdF及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体由来の共重合単位を含むことが好ましい。 The copolymer containing VdF units is preferably a copolymer containing VdF units and copolymerized units derived from a fluorine-containing ethylenic monomer (however, VdF units are excluded). It is preferable that the copolymer containing a VdF unit further contains a copolymer unit derived from a monomer copolymerizable with VdF and a fluorine-containing ethylenic monomer.
VdF単位を含む共重合体としては、30〜85モル%のVdF単位及び70〜15モル%の含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位を含むことが好ましく、30〜80モル%のVdF単位及び70〜20モル%の含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位を含むことがより好ましい。VdF及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体由来の共重合単位は、VdF単位と含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位の合計量に対して、0〜10モル%であることが好ましい。 The copolymer containing VdF units preferably contains 30 to 85 mol% of VdF units and 70 to 15 mol% of copolymerized units derived from a fluorine-containing ethylenic monomer, and 30 to 80 mol% of VdF. More preferably, it contains a unit and a copolymer unit derived from 70 to 20 mol% of a fluorine-containing ethylenic monomer. The copolymerized unit derived from the monomer copolymerizable with VdF and the fluorine-containing ethylenic monomer is 0 to 10 mol based on the total amount of the VdF unit and the copolymerized unit derived from the fluorine-containing ethylenic monomer. % Is preferred.
含フッ素エチレン性単量体としては、例えば、TFE、CTFE、トリフルオロエチレン、HFP、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、テトラフルオロイソブテン、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(以下、PAVEともいう)、フッ化ビニルなどの含フッ素単量体が挙げられる。なかでも、TFE、HFP及びPAVEからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 Examples of the fluorine-containing ethylenic monomer include TFE, CTFE, trifluoroethylene, HFP, trifluoropropylene, tetrafluoropropylene, pentafluoropropylene, trifluorobutene, tetrafluoroisobutene, perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter, And fluorine-containing monomers such as vinyl fluoride. Among these, at least one selected from the group consisting of TFE, HFP and PAVE is preferable.
上記PAVEとしては、一般式(1):
CF2=CFO(CF2CFY1O)p−(CF2CF2CF2O)q−Rf (1)
(式中、Y1はF又はCF3を表し、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。pは0〜5の整数を表し、qは0〜5の整数を表す。)、及び、一般式(2):
CFX=CXOCF2OR1 (2)
(式中、XはH、F又はCF3を表し、R1は、直鎖又は分岐した、炭素数が1〜6のフルオロアルキル基、若しくは、炭素数が5又は6の環状フルオロアルキル基を表す。)
からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
As said PAVE, general formula (1):
CF 2 = CFO (CF 2 CFY 1 O) p - (CF 2 CF 2 CF 2 O) q -R f (1)
(Wherein, Y 1 represents F or CF 3, R f represents an integer of .p 0-5 representing a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, q is an integer of 0-5. ) And general formula (2):
CFX = CXOCF 2 OR 1 (2)
(In the formula, X represents H, F or CF 3 , and R 1 represents a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cyclic fluoroalkyl group having 5 or 6 carbon atoms. Represents.)
It is preferably at least one selected from the group consisting of
一般式(2)におけるR1は、H、Cl、Br及びIからなる群より選択される少なくとも1種の原子を1〜2個含むフルオロアルキル基であってもよい。 R 1 in the general formula (2) may be a fluoroalkyl group containing 1 to 2 atoms of at least one selected from the group consisting of H, Cl, Br and I.
上記PAVEとしては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)又はパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)であることがより好ましく、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)であることが更に好ましい。これらをそれぞれ単独で、又は、任意に組み合わせて用いることができる。 The PAVE is preferably perfluoro (methyl vinyl ether) or perfluoro (propyl vinyl ether), and more preferably perfluoro (methyl vinyl ether). These can be used alone or in any combination.
VdF及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、アルキルビニルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the monomer copolymerizable with VdF and the fluorine-containing ethylenic monomer include ethylene, propylene, alkyl vinyl ether and the like.
このようなVdF単位を含む共重合体として、具体的には、VdF/HFP共重合体、VdF/HFP/TFE共重合体、VdF/CTFE共重合体、VdF/CTFE/TFE共重合体、VdF/PAVE共重合体、VdF/TFE/PAVE共重合体、VdF/HFP/PAVE共重合体、VdF/HFP/TFE/PAVE共重合体などの1種又は2種以上が好ましく挙げられる。これらのVdF単位を含む共重合体のなかでも、耐熱性、圧縮永久ひずみ、加工性、コストの点から、VdF/HFP共重合体、VdF/HFP/TFE共重合体がとくに好ましい。 Specific examples of such a copolymer containing VdF units include a VdF / HFP copolymer, a VdF / HFP / TFE copolymer, a VdF / CTFE copolymer, a VdF / CTFE / TFE copolymer, and a VdF. Preferred are one or more of / PAVE copolymer, VdF / TFE / PAVE copolymer, VdF / HFP / PAVE copolymer, VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer, and the like. Among these copolymers containing VdF units, VdF / HFP copolymers and VdF / HFP / TFE copolymers are particularly preferred from the viewpoints of heat resistance, compression set, workability, and cost.
VdF/HFP共重合体としては、VdF/HFPのモル比が45〜85/55〜15であるものが好ましく、より好ましくは50〜80/50〜20であり、さらに好ましくは60〜80/40〜20である。 The VdF / HFP copolymer preferably has a VdF / HFP molar ratio of 45 to 85/55 to 15, more preferably 50 to 80/50 to 20, and still more preferably 60 to 80/40. ~ 20.
VdF/HFP/TFE共重合体としては、VdF/HFP/TFEのモル比が40〜80/10〜35/10〜35のものが好ましい。 As the VdF / HFP / TFE copolymer, a VdF / HFP / TFE molar ratio of 40 to 80/10 to 35/10 to 35 is preferable.
VdF/PAVE共重合体としては、VdF/PAVEのモル比が65〜90/10〜35のものが好ましい。 The VdF / PAVE copolymer preferably has a VdF / PAVE molar ratio of 65 to 90/10 to 35.
VdF/TFE/PAVE共重合体としては、VdF/TFE/PAVEのモル比が40〜80/3〜40/15〜35のものが好ましい。 As the VdF / TFE / PAVE copolymer, a VdF / TFE / PAVE molar ratio of 40 to 80/3 to 40/15 to 35 is preferable.
VdF/HFP/PAVE共重合体としては、VdF/HFP/PAVEのモル比が65〜90/3〜25/3〜25のものが好ましい。 As the VdF / HFP / PAVE copolymer, a VdF / HFP / PAVE molar ratio of 65 to 90/3 to 25/3 to 25 is preferable.
VdF/HFP/TFE/PAVE共重合体としては、VdF/HFP/TFE/PAVEのモル比が40〜90/0〜25/0〜40/3〜35のものが好ましく、より好ましくは40〜80/3〜25/3〜40/3〜25である。 The VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer preferably has a VdF / HFP / TFE / PAVE molar ratio of 40 to 90/0 to 25/0 to 40/3 to 35, more preferably 40 to 80. / 3 to 25/3 to 40/3 to 25.
VdF系フッ素ゴム(A)は、加工性が良好な点から、ムーニー粘度(ML1+10(121℃))が5〜140であることが好ましく、10〜120であることがより好ましく、20〜100であることが更に好ましい。
ムーニー粘度は、ASTM−D1646及びJIS K6300に準拠して測定することができる。
測定機器 :ALPHA TECHNOLOGIES社製のMV2000E型
ローター回転数:2rpm
測定温度 :121℃
The VdF-based fluororubber (A) preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 10 (121 ° C.)) of 5 to 140, more preferably 10 to 120, and more preferably 20 to 100, from the viewpoint of good processability. More preferably.
Mooney viscosity can be measured according to ASTM-D1646 and JIS K6300.
Measuring instrument: MV2000E rotor manufactured by ALPHA TECHNOLOGIES Inc .: 2 rpm
Measurement temperature: 121 ° C
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、VdF系フッ素ゴム(A)を97〜60質量%含有することが好ましい。60質量%未満であると、ゴム弾性が損なわれるおそれがある。97質量%を超えると、組成物の低摩擦特性が発現しないおそれがある。 The crosslinkable fluororubber composition of the present invention preferably contains 97 to 60% by mass of the VdF fluororubber (A). If it is less than 60% by mass, rubber elasticity may be impaired. When it exceeds 97 mass%, there exists a possibility that the low friction characteristic of a composition may not express.
(B)フッ素樹脂
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、フッ素樹脂(B)を含有する。VdF系フッ素ゴム(A)に特定のフッ素樹脂を添加すると、該フッ素樹脂が、得られるゴム成形品の表面に偏析して、該表面の摩擦係数を好適に低減させることができる。
(B) Fluororesin The crosslinkable fluororubber composition of the present invention contains a fluororesin (B). When a specific fluororesin is added to the VdF-based fluororubber (A), the fluororesin segregates on the surface of the resulting rubber molded article, and the friction coefficient of the surface can be suitably reduced.
フッ素樹脂(B)は、エチレン単位及びテトラフルオロエチレン単位を含む共重合体(以下、「エチレン〔Et〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕共重合体」ともいう)からなるフッ素樹脂であり、主鎖末端に熱的に安定な基を有する。 The fluororesin (B) is a fluororesin composed of a copolymer containing ethylene units and tetrafluoroethylene units (hereinafter also referred to as “ethylene [Et] / tetrafluoroethylene [TFE] copolymer”), It has a thermally stable group at the end.
上記Et/TFE共重合体としては、Et/TFEのモル比が70〜19/30〜81であるものが好ましく、60〜19/40〜81であるものがより好ましい。 The Et / TFE copolymer preferably has an Et / TFE molar ratio of 70 to 19/30 to 81, and more preferably 60 to 19/40 to 81.
上記Et/TFE共重合体は、更に、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕単位を含むことが好ましい。Et単位、TFE単位及びHFP単位からなる三元共重合体(以下、エチレン〔Et〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕共重合体ともいう)とすることにより、VdF系フッ素ゴム(A)との相溶性に優れる。 The Et / TFE copolymer preferably further contains hexafluoropropylene [HFP] units. By using a terpolymer comprising Et units, TFE units and HFP units (hereinafter also referred to as ethylene [Et] / hexafluoropropylene [HFP] / tetrafluoroethylene [TFE] copolymer), a VdF fluorine Excellent compatibility with rubber (A).
上記Et/HFP/TFE共重合体は、VdF系フッ素ゴム(A)との相溶性に優れる点で、HFP単位を1〜30モル%含むことが好ましく、5〜20モル%含むことがより好ましい。 The Et / HFP / TFE copolymer preferably contains 1 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%, of HFP units in terms of excellent compatibility with the VdF fluororubber (A). .
フッ素樹脂(B)は、更に、変性モノマー単位を含んでいてもよい。
上記変性モノマー単位としては、式(I):
CH2=CFRf (I)
(式中、Rfは炭素数2〜10のフルオロアルキル基である。)
で示されるフルオロビニル化合物が挙げられる。
式(I)中、Rfの炭素数が2より少ないとテトラフルオロエチレン共重合体の改質(たとえば、共重合体の成形時や成形品のクラック発生の抑制)が十分になされず、一方、10より多くなると重合反応性の点で不利になる。
得られる共重合体の耐熱性の点からは、Rf基はパーフルオロアルキル基、ω−ハイドロ基またはω−クロロパーフルオロアルキル基であるのが最も好ましい。
このようなフルオロビニル化合物のうち、共重合性、モノマーの製造時の経済性、得られた共重合体の物性から、式(II):
CH2=CF(CF2)nH (II)
(式中、nは2〜10の数である。)
で表されるフルオロビニル化合物が好ましい。なかでも、とりわけnが3〜5の数であるフルオロビニル化合物(II)が好ましい。
The fluororesin (B) may further contain a modified monomer unit.
As the modified monomer unit, the formula (I):
CH 2 = CFR f (I)
(In the formula, R f is a fluoroalkyl group having 2 to 10 carbon atoms.)
The fluorovinyl compound shown by these is mentioned.
In the formula (I), when the number of carbon atoms in R f is less than 2, the modification of the tetrafluoroethylene copolymer (for example, suppression of cracking of the molded product or molding) is not sufficiently achieved. If it exceeds 10, it becomes disadvantageous in terms of polymerization reactivity.
From the viewpoint of heat resistance of the resulting copolymer, the R f group is most preferably a perfluoroalkyl group, an ω-hydro group or an ω-chloroperfluoroalkyl group.
Among such fluorovinyl compounds, from formula (II): from the viewpoint of copolymerizability, economics at the time of production of the monomer, and physical properties of the obtained copolymer
CH 2 = CF (CF 2) n H (II)
(In the formula, n is a number of 2 to 10.)
The fluorovinyl compound represented by these is preferable. Of these, fluorovinyl compound (II) in which n is a number of 3 to 5 is particularly preferable.
上記変性モノマー単位は、上記フッ素樹脂中、0.1〜10モル%であることが好ましい。0.1モル%未満であると柔軟性が失われるおそれがあり、10モル%を超えると耐熱性が低下するおそれがある。 The modified monomer unit is preferably 0.1 to 10 mol% in the fluororesin. If it is less than 0.1 mol%, flexibility may be lost, and if it exceeds 10 mol%, heat resistance may be reduced.
フッ素樹脂(B)とVdF系フッ素ゴム(A)との相溶性向上のため、少なくとも1種の多官能化合物を添加してもよい。多官能化合物とは、1つの分子中に同一又は異なる構造の2つ以上の官能基を有する化合物である。 In order to improve the compatibility between the fluororesin (B) and the VdF fluororubber (A), at least one polyfunctional compound may be added. The polyfunctional compound is a compound having two or more functional groups having the same or different structures in one molecule.
多官能化合物が有する官能基としては、カルボニル基、カルボキシル基、ハロホルミル基、アミド基、オレフィン基、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、エポキシ基等、一般に反応性を有することが知られている官能基であれば任意に用いることができる。これらの官能基を有する化合物は、VdF系フッ素ゴム(A)との親和性が高いだけではなく、フッ素樹脂(B)が持つ反応性を有することが知られている官能基とも反応しさらに相溶性が向上することが期待される。 The functional groups possessed by the polyfunctional compound include carbonyl groups, carboxyl groups, haloformyl groups, amide groups, olefin groups, amino groups, isocyanate groups, hydroxy groups, epoxy groups, etc., which are generally known to have reactivity. Any group can be used. The compounds having these functional groups not only have high affinity with the VdF-based fluororubber (A), but also react with functional groups known to have the reactivity possessed by the fluororesin (B), and further It is expected that the solubility will be improved.
フッ素樹脂(B)は、主鎖末端に熱的に安定な基を有する。
主鎖末端に熱的に安定な基を有することにより、成形品表面の樹脂の面積占有率を高めることができる。
上記熱的に安定な基としては、アミド基(−CONH2)、アルキル基(パーフルオロアルキル基、フルオロアルキル基及びアルキル基を含む)、アルコキシ基(−OR)、アルコキシカルボニル基(−COOR)、アシルオキシ基(−OC(=O)R)、及び、アシル基(−COR)を挙げることができる。
なかでも、比較的末端処理が容易である点で、フッ素樹脂(B)は、主鎖末端にアミド基を有することが好ましい。
The fluororesin (B) has a thermally stable group at the end of the main chain.
By having a thermally stable group at the end of the main chain, the area occupation ratio of the resin on the surface of the molded product can be increased.
Examples of the thermally stable group include an amide group (—CONH 2 ), an alkyl group (including a perfluoroalkyl group, a fluoroalkyl group, and an alkyl group), an alkoxy group (—OR), and an alkoxycarbonyl group (—COOR). , An acyloxy group (—OC (═O) R), and an acyl group (—COR).
Especially, it is preferable that the fluororesin (B) has an amide group at the end of the main chain from the viewpoint that the terminal treatment is relatively easy.
主鎖末端にアミド基を有するフッ素樹脂(B)は、赤外線吸収スペクトルにおける主鎖のCH2基に起因する2881cm−1での吸収ピークの高さに対する、末端NH2基のNH結合に起因する3506cm−1での吸収ピークの高さの比(3506cm−1/2881cm−1)が0.1以上であると好ましい。
また、主鎖末端にアミド基を有するフッ素樹脂(B)は、主鎖のCH2基に起因する2881cm−1での吸収ピークの高さに対する、末端NH2基のNH結合に起因する3506cm−1での吸収ピークの高さの比(3506cm−1/2881cm−1)が0.15以上であるとより好ましい。
The fluororesin (B) having an amide group at the end of the main chain originates from the NH bond of the terminal NH 2 group to the height of the absorption peak at 2881 cm −1 due to the CH 2 group of the main chain in the infrared absorption spectrum. the ratio of the height of the absorption peak at 3506cm -1 (3506cm -1 / 2881cm -1 ) is preferably a 0.1 or higher.
Further, the fluororesin (B) having an amide group at the end of the main chain is 3506 cm − due to the NH bond of the terminal NH 2 group with respect to the height of the absorption peak at 2881 cm −1 due to the CH 2 group of the main chain. more preferably the ratio of the height of the absorption peak at 1 (3506cm -1 / 2881cm -1) is at least 0.15.
主鎖末端にアミド基を有するフッ素樹脂(B)は、上述した単量体成分と重合開始剤を用いて重合し、末端をアミド化処理することにより得ることができる。
末端をアミド化処理する前の、合成されたフッ素樹脂の主鎖末端には、重合開始剤由来の−OCOOR等が存在する。例えば、−OCOORは、アミド化処理することで−CONH2基に変換することができる。
The fluororesin (B) having an amide group at the main chain terminal can be obtained by polymerizing using the monomer component and the polymerization initiator described above and amidating the terminal.
There is -OCOOR or the like derived from the polymerization initiator at the main chain terminal of the synthesized fluororesin before the terminal amidation treatment. For example, -OCOOR can be converted to a -CONH 2 group by an amidation treatment.
上記アミド化処理は、得られたフッ素樹脂を、アンモニアガス又はアンモニアを生成しうる窒素化合物と接触させることにより行うことができる。 The amidation treatment can be performed by bringing the obtained fluororesin into contact with ammonia gas or a nitrogen compound that can generate ammonia.
処理前のフッ素樹脂をアンモニアガスと接触させる方法としては、反応容器内に処理前の共重合体を設置し、アンモニアガスを反応容器内に供給する方法が挙げられる。反応容器内へのアンモニアガスの供給は、アミド化に不活性な気体と混合して混合ガスとしてから行ってもよい。 As a method for bringing the fluororesin before the treatment into contact with the ammonia gas, there is a method in which a copolymer before the treatment is installed in the reaction vessel and the ammonia gas is supplied into the reaction vessel. The supply of ammonia gas into the reaction vessel may be performed after mixing with a gas inert to amidation to form a mixed gas.
上記アミド化に不活性な気体としては特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等が挙げられる。上記アンモニアガスは、混合ガスの1質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、上記範囲内であれば、80質量%以下であってもよい。 The gas inert to the amidation is not particularly limited, and examples thereof include nitrogen gas, argon gas, and helium gas. The ammonia gas is preferably 1% by mass or more of the mixed gas, more preferably 10% by mass or more, and may be 80% by mass or less as long as it is within the above range.
上記アミド化処理は、0℃以上、100℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上であり、また、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。温度が高すぎるとフッ素樹脂等が分解したり、融着したりするおそれがあり、低すぎると処理に長時間を要する場合があり、生産性の点で好ましくない。 The amidation treatment is preferably performed at 0 ° C. or more and 100 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or more, further preferably 10 ° C. or more, more preferably 90 ° C. or less, and further preferably 80 ° C. or less. It is. If the temperature is too high, the fluororesin or the like may be decomposed or fused, and if it is too low, the treatment may take a long time, which is not preferable in terms of productivity.
上記アミド化処理の時間は、フッ素樹脂の量にもよるが、通常、1分〜24時間程度である。 The time of the amidation treatment is usually about 1 minute to 24 hours, although it depends on the amount of the fluororesin.
フッ素樹脂(B)は、メルトフローレート(MFR 265℃/5kg)が5g/10分以上であることが好ましく、10g/10分以上であることがより好ましい。
上記メルトフローレートは、ASTM D1238の方法により得られる値である。
The fluororesin (B) has a melt flow rate (MFR 265 ° C./5 kg) of preferably 5 g / 10 minutes or more, and more preferably 10 g / 10 minutes or more.
The melt flow rate is a value obtained by the method of ASTM D1238.
フッ素樹脂(B)は、融点が、VdF系フッ素ゴム(A)の架橋温度以上であることが好ましい。フッ素樹脂(B)の融点は、VdF系フッ素ゴム(A)の種類により適宜決定されるが、通常、150℃以上であることがより好ましく、160℃以上であることが更に好ましい。上限は特に限定されないが、200℃であってよい。
上記融点は、DSCの方法により得られる値である。
The fluororesin (B) preferably has a melting point equal to or higher than the crosslinking temperature of the VdF fluororubber (A). The melting point of the fluororesin (B) is appropriately determined depending on the type of the VdF-based fluororubber (A), but is usually preferably 150 ° C. or higher and more preferably 160 ° C. or higher. The upper limit is not particularly limited, but may be 200 ° C.
The melting point is a value obtained by the DSC method.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、VdF系フッ素ゴム(A)とフッ素樹脂(B)との質量割合(A)/(B)が、60/40〜97/3であることが好ましい。
フッ素樹脂(B)の割合が少なすぎると、組成物の低摩擦特性が発現しないおそれがあり、多すぎると、ゴム弾性が損なわれるおそれがある。
上記質量割合(A)/(B)は、70/30以上がより好ましく、85/15以下がより好ましい。
In the crosslinkable fluororubber composition of the present invention, the mass ratio (A) / (B) between the VdF fluororubber (A) and the fluororesin (B) is preferably 60/40 to 97/3.
If the proportion of the fluororesin (B) is too small, the low friction characteristics of the composition may not be exhibited, and if too large, rubber elasticity may be impaired.
The mass ratio (A) / (B) is more preferably 70/30 or more, and more preferably 85/15 or less.
(C)架橋剤
本発明における架橋剤としては、一般的にフッ素ゴムに適用可能な架橋剤として公知のものであれば特に限定されず、例えば、ポリアミン系架橋剤、ポリオール系架橋剤、又は、パーオキサイド系架橋剤を挙げることができる。
架橋系について、耐薬品性の観点からは、パーオキサイド架橋系が好ましく、耐熱性の観点からはポリオール架橋系が好ましい。架橋剤(C)は、必要とする特性に応じて適宜選択するとよい。
(C) Cross-linking agent The cross-linking agent in the present invention is not particularly limited as long as it is generally known as a cross-linking agent applicable to fluororubbers. A peroxide type crosslinking agent can be mentioned.
Regarding the crosslinking system, a peroxide crosslinking system is preferable from the viewpoint of chemical resistance, and a polyol crosslinking system is preferable from the viewpoint of heat resistance. The crosslinking agent (C) may be appropriately selected according to the required properties.
上記ポリアミン系架橋剤としては、例えば、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ビス(アミノシクロヘキシル)メタンカルバメートなどのポリアミン化合物が挙げられる。これらの中でも、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサメチレンジアミンが好ましい。 Examples of the polyamine-based crosslinking agent include polyamine compounds such as hexamethylenediamine carbamate, N, N′-dicinnamylidene-1,6-hexamethylenediamine, and 4,4′-bis (aminocyclohexyl) methanecarbamate. Among these, N, N′-dicinnamylidene-1,6-hexamethylenediamine is preferable.
上記ポリオール系架橋剤としては、例えば、ポリヒドロキシ化合物などを挙げることができる。
上記ポリヒドロキシ化合物としては、耐熱性に優れる点から、ポリヒドロキシ芳香族化合物が好ましい。
As said polyol type crosslinking agent, a polyhydroxy compound etc. can be mentioned, for example.
The polyhydroxy compound is preferably a polyhydroxy aromatic compound from the viewpoint of excellent heat resistance.
上記ポリヒドロキシ芳香族化合物としては、特に限定されず、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、ビスフェノールAという)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)パーフルオロプロパン(以下、ビスフェノールAFという)、レゾルシン、1,3−ジ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’―ジヒドロキシジフェニル、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、カテコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン(以下、ビスフェノールBという)、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸、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(4−ヒドロキシフェニル)メタン、3,3’,5,5’−テトラクロロビスフェノールA、3,3’,5,5’−テトラブロモビスフェノールAなどが挙げられる。これらのポリヒドロキシ芳香族化合物は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などであってもよいが、酸を用いて共重合体を凝析した場合は、上記金属塩は用いないことが好ましい。 The polyhydroxy aromatic compound is not particularly limited. For example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter referred to as bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) perfluoropropane. (Hereinafter referred to as bisphenol AF), resorcin, 1,3-dihydroxybenzene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4 ′ -Dihydroxystilbene, 2,6-dihydroxyanthracene, hydroquinone, catechol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane (hereinafter referred to as bisphenol B), 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) valeric acid, 2 , 2-Bis (4-hydroxyphenyl) Trafluorodichloropropane, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, tri (4-hydroxyphenyl) methane, 3,3 ′, 5,5′-tetrachlorobisphenol A, 3,3 Examples include ', 5,5'-tetrabromobisphenol A. These polyhydroxy aromatic compounds may be an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt or the like, but when the copolymer is coagulated using an acid, it is preferable not to use the metal salt.
上記架橋剤(C)がポリヒドロキシ化合物である場合、本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、架橋促進剤を更に含むことが好ましい。上記架橋促進剤は、ポリマー主鎖の脱フッ酸反応における分子内二重結合の生成と、生成した二重結合へのポリヒドロキシ化合物の付加を促進する。 When the crosslinking agent (C) is a polyhydroxy compound, the crosslinkable fluororubber composition of the present invention preferably further contains a crosslinking accelerator. The crosslinking accelerator promotes the formation of an intramolecular double bond in the dehydrofluorination reaction of the polymer main chain and the addition of a polyhydroxy compound to the generated double bond.
上記架橋促進剤としては、オニウム化合物があげられ、オニウム化合物のなかでも、第4級アンモニウム塩等のアンモニウム化合物、第4級ホスホニウム塩等のホスホニウム化合物、オキソニウム化合物、スルホニウム化合物、環状アミン、及び、1官能性アミン化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、第4級アンモニウム塩及び第4級ホスホニウム塩からなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。 Examples of the crosslinking accelerator include onium compounds. Among onium compounds, ammonium compounds such as quaternary ammonium salts, phosphonium compounds such as quaternary phosphonium salts, oxonium compounds, sulfonium compounds, cyclic amines, and It is preferably at least one selected from the group consisting of monofunctional amine compounds, more preferably at least one selected from the group consisting of quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts.
第4級アンモニウム塩としては特に限定されず、例えば、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライド、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムアイオダイド、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムハイドロキサイド、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムメチルスルフェート、8−エチル−1,8―ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムブロミド、8−プロピル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムブロミド、8−ドデシル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライド、8−ドデシル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムハイドロキサイド、8−エイコシル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライド、8−テトラコシル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライド、8−ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライド(以下、DBU−Bとする)、8−ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムハイドロキサイド、8−フェネチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7―ウンデセニウムクロライド、8−(3−フェニルプロピル)−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムクロライドなどが挙げられる。これらの中でも、架橋性及びフッ素ゴム成形品の物性が優れる点から、DBU−Bが好ましい。 The quaternary ammonium salt is not particularly limited. For example, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5, 4,0] -7-undecenium iodide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5 , 4,0] -7-Undecenium methyl sulfate, 8-ethyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium bromide, 8-propyl-1,8-diazabicyclo [5 , 4,0] -7-undecenium bromide, 8-dodecyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-dodecyl-1,8-diazabicyclo [ , 4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-eicosyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-tetracosyl-1,8-diazabicyclo [5]. , 4,0] -7-undecenium chloride, 8-benzyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride (hereinafter referred to as DBU-B), 8-benzyl- 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-phenethyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8- (3 -Phenylpropyl) -1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride and the like. Among these, DBU-B is preferable because crosslinkability and physical properties of the fluororubber molded article are excellent.
また、第4級ホスホニウム塩としては特に限定されず、例えば、テトラブチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(以下、BTPPCとする)、ベンジルトリメチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリブチルホスホニウムクロライド、トリブチルアリルホスホニウムクロライド、トリブチル−2−メトキシプロピルホスホニウムクロライド、ベンジルフェニル(ジメチルアミノ)ホスホニウムクロライドなどをあげることができ、これらの中でも、架橋性及びフッ素ゴム成形品の物性が優れる点から、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(BTPPC)が好ましい。 The quaternary phosphonium salt is not particularly limited. For example, tetrabutylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium chloride (hereinafter referred to as BTPPC), benzyltributylphosphonium chloride, benzyltributylphosphonium chloride, tributylallylphosphonium chloride, tributyl. -2-methoxypropylphosphonium chloride, benzylphenyl (dimethylamino) phosphonium chloride, and the like. Among these, benzyltriphenylphosphonium chloride (BTPPC) is preferred because of its excellent crosslinkability and physical properties of the fluororubber molded product. preferable.
また、上記架橋促進剤として、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩とビスフェノールAFの固溶体、特開平11−147891号公報に開示されている塩素フリー架橋促進剤を用いることもできる。 Further, as the crosslinking accelerator, a quaternary ammonium salt, a solid solution of a quaternary phosphonium salt and bisphenol AF, or a chlorine-free crosslinking accelerator disclosed in JP-A-11-147891 can be used.
上記架橋促進剤の配合量は、VdF系フッ素ゴム(A)100質量部に対して、0.01〜8質量部であることが好ましく、より好ましくは0.02〜5質量部である。上記架橋促進剤が、0.01質量部未満であると、フッ素ゴムの架橋が充分に進行せず、得られるフッ素ゴム成形品の耐熱性及び耐油性が低下する傾向があり、8質量部をこえると、上記架橋性フッ素ゴム組成物の成形加工性が低下する傾向がある。 It is preferable that the compounding quantity of the said crosslinking accelerator is 0.01-8 mass parts with respect to 100 mass parts of VdF type fluororubber (A), More preferably, it is 0.02-5 mass parts. When the crosslinking accelerator is less than 0.01 parts by mass, the crosslinking of the fluororubber does not proceed sufficiently, and the heat resistance and oil resistance of the resulting fluororubber molded product tend to decrease, and 8 parts by mass When it exceeds, there exists a tendency for the moldability of the said crosslinkable fluororubber composition to fall.
上記パーオキサイド系架橋剤としては、例えば、有機過酸化物などを挙げることができる。
上記有機過酸化物としては、熱や酸化還元系の存在下で容易にパーオキシラジカルを発生し得る有機過酸化物であればよく、例えば、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5,5−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、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)ヘキサン、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、t−ブチルパーオキシベンゾエイトなどをあげることができる。これらの中でも、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘキシン−3が好ましい。
As said peroxide type crosslinking agent, an organic peroxide etc. can be mentioned, for example.
The organic peroxide may be an organic peroxide that can easily generate a peroxy radical in the presence of heat or a redox system. For example, 1,1-bis (t-butylperoxy)- 3,5,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, α, α-bis ( t-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -Hexin-3, benzoyl peroxide, t-butyl peroxybenzene, t-butyl peroxymaleic acid, t-butyl peroxyisopropyl carbonate , T-butyl peroxybenzoate and the like. Among these, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne-3 are preferable.
上記架橋剤が有機過酸化物である場合、本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は架橋助剤を含むことが好ましい。
上記架橋助剤としては、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(TAIC)、トリアクリルホルマール、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、ビスマレイミド、フッ素化トリアリルイソシアヌレート(1,3,5−トリス(2,3,3−トリフルオロ−2−プロペニル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン)、トリス(ジアリルアミン)−S−トリアジン、亜リン酸トリアリル、N,N−ジアリルアクリルアミド、1,6−ジビニルドデカフルオロヘキサン、ヘキサアリルホスホルアミド、N,N,N’,N’−テトラアリルフタルアミド、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、トリ(5−ノルボルネン−2−メチレン)シアヌレート、トリアリルホスファイトなどが挙げられる。これらの中でも、架橋性及びフッ素ゴム成形品の物性が優れる点から、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましい。
When the crosslinking agent is an organic peroxide, the crosslinkable fluororubber composition of the present invention preferably contains a crosslinking aid.
Examples of the crosslinking aid include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate (TAIC), triacryl formal, triallyl trimellitate, N, N′-m-phenylenebismaleimide, dipropargyl terephthalate, diallyl phthalate. , Tetraallyl terephthalate amide, triallyl phosphate, bismaleimide, fluorinated triallyl isocyanurate (1,3,5-tris (2,3,3-trifluoro-2-propenyl) -1,3,5-triazine- 2,4,6-trione), tris (diallylamine) -S-triazine, triallyl phosphite, N, N-diallylacrylamide, 1,6-divinyldodecafluorohexane, hexaallylphosphoramide, N, N, N ', N'-tetraallylphthalamide, N, N, ', N'- tetraallyl malonamide, trivinyl isocyanurate, 2,4,6-vinyl methyl trisiloxane, tri (5-norbornene-2-methylene) cyanurate, triallyl phosphite. Among these, triallyl isocyanurate (TAIC) is preferable from the viewpoint of excellent crosslinkability and physical properties of the fluororubber molded article.
上記架橋助剤の配合量は、VdF系フッ素ゴム(A)100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5.0質量部である。上記架橋助剤が、0.01質量部未満であると、架橋時間が実用に耐えないほど長くなる傾向があり、10質量部を超えると、架橋時間が速くなり過ぎることに加え、フッ素ゴム成形品の圧縮永久歪も低下する傾向がある。 The amount of the crosslinking aid is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the VdF fluororubber (A). . When the crosslinking aid is less than 0.01 parts by mass, the crosslinking time tends to be too long to be practically used, and when it exceeds 10 parts by mass, in addition to the crosslinking time becoming too fast, fluororubber molding The compression set of the product also tends to decrease.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物において、架橋剤(C)の含有量は、VdF系フッ素ゴム(A)100質量部に対して、0.2〜10質量部であることが好ましい。0.2質量部未満であると、架橋密度が低くなり圧縮永久歪みが大きくなる傾向がある。10質量部を超えると、架橋密度が高くなりすぎるため、圧縮時に割れやすくなる傾向がある。
架橋剤(C)の含有量は、より好ましくは、下限が0.5質量部、上限が3質量部である。
In the crosslinkable fluororubber composition of the present invention, the content of the crosslinking agent (C) is preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the VdF-based fluororubber (A). If it is less than 0.2 parts by mass, the crosslinking density tends to be low and the compression set tends to be large. If it exceeds 10 parts by mass, the crosslink density becomes too high, so that it tends to break during compression.
As for content of a crosslinking agent (C), More preferably, a minimum is 0.5 mass part and an upper limit is 3 mass parts.
上記架橋性フッ素ゴム組成物は、必要に応じてフッ素ゴム中に配合される通常の添加剤、例えば充填剤、加工助剤、受酸剤、可塑剤、着色剤、安定剤、接着助剤、離型剤、導電性付与剤、熱伝導性付与剤、表面非粘着剤、柔軟性付与剤、耐熱性改善剤、難燃剤などの各種添加剤を配合することができ、これらの添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で使用すればよい。 The crosslinkable fluororubber composition is a usual additive blended in the fluororubber as necessary, for example, a filler, a processing aid, an acid acceptor, a plasticizer, a colorant, a stabilizer, an adhesion aid, Various additives such as a release agent, a conductivity imparting agent, a thermal conductivity imparting agent, a surface non-adhesive agent, a flexibility imparting agent, a heat resistance improving agent, a flame retardant, etc. can be blended. What is necessary is just to use in the range which does not impair the effect of this invention.
次に、本発明の架橋性フッ素ゴム組成物を用いて、フッ素ゴム成形品を製造する方法について説明する。 Next, a method for producing a fluororubber molded product using the crosslinkable fluororubber composition of the present invention will be described.
上記フッ素ゴム成形品は、(I)本発明の架橋性フッ素ゴム組成物を調製する調製工程、(II)得られた調製物を成形架橋する成形架橋工程、(III)得られた架橋成形品をフッ素樹脂(B)の融点以上の温度に加熱してフッ素ゴム成形品を得る熱処理工程を含む製造方法によって製造することができる。 The fluororubber molded article includes (I) a preparation step for preparing the crosslinkable fluororubber composition of the present invention, (II) a molding crosslinking step for molding and crosslinking the obtained preparation, and (III) a resulting crosslinked molded product. Can be manufactured by a manufacturing method including a heat treatment step in which a fluororubber molded article is obtained by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B).
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
(I)調製工程
調製工程(I)は、上述のVdF系フッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)、及び、架橋剤(C)、ならびに、必要な添加剤を混合して、架橋性フッ素ゴム組成物を調製する工程である。
架橋性フッ素ゴム組成物を調製する工程としては、上述の各成分を混練して調製する方法や、共凝析して調製する方法が挙げられる。
(I) Preparation Step The preparation step (I) is a mixture of the above-mentioned VdF fluororubber (A), fluororesin (B), crosslinker (C), and necessary additives to form crosslinkable fluorine. It is a step of preparing a rubber composition.
Examples of the step of preparing the crosslinkable fluororubber composition include a method of kneading and preparing the above-described components and a method of preparing by co-coagulation.
上記各成分を混練して調製する方法としては、VdF系フッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)及び架橋剤(C)を、フッ素樹脂(B)の融点以上で混練する方法が挙げられる。上記融点以上で混練することにより、得られるフッ素ゴム成形品の機械的強度を向上させ、摩擦係数を低下させることができる。
混練温度の上限は、VdF系フッ素ゴム(A)及びフッ素樹脂(B)のいずれか低い方の熱分解温度であることが好ましい。
As a method of kneading and preparing each of the above components, a method of kneading the VdF-based fluororubber (A), the fluororesin (B) and the cross-linking agent (C) above the melting point of the fluororesin (B) can be mentioned. By kneading at the melting point or higher, the mechanical strength of the obtained fluororubber molded article can be improved and the friction coefficient can be lowered.
The upper limit of the kneading temperature is preferably the lower thermal decomposition temperature of the VdF fluororubber (A) or the fluororesin (B).
上記混練は、更に、架橋剤(C)をVdF系フッ素ゴム(A)の架橋反応が進行しない条件で行うことが好ましい。架橋反応を進行させないで混練することによって、フッ素ゴム成形品の機械的強度を更に向上させ、摩擦係数を更に低下させることができる。架橋剤(C)の混練は、架橋反応が進行しないのであれば、VdF系フッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)及び架橋剤(C)を、フッ素樹脂(B)の融点以上で同時に混練してもよいし、VdF系フッ素ゴム(A)とフッ素樹脂(B)とを、フッ素樹脂(B)の融点以上の温度で混練して予備混合物を得たのち、予備混合物と架橋剤(C)とを架橋反応を進行させない条件で混練してもよい。 The kneading is preferably performed under the condition that the crosslinking agent (C) does not proceed with the crosslinking reaction of the VdF fluororubber (A). By kneading without allowing the crosslinking reaction to proceed, the mechanical strength of the fluororubber molded article can be further improved and the friction coefficient can be further reduced. In the kneading of the crosslinking agent (C), if the crosslinking reaction does not proceed, the VdF fluororubber (A), the fluororesin (B), and the crosslinking agent (C) are kneaded at the same time at a melting point of the fluororesin (B) or higher. Alternatively, the VdF-based fluororubber (A) and the fluororesin (B) are kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B) to obtain a premix, and then the premix and the crosslinking agent (C May be kneaded under conditions that do not allow the crosslinking reaction to proceed.
上記架橋反応が進行しない条件で混練するためには、架橋に最低限必要とされる成分を添加せずに混練するか、又は、架橋反応に必要な温度未満で混練すればよい。
上記架橋反応が進行しない条件は主に架橋剤の種類によって決まる。例えば、架橋剤(C)としてポリオール架橋剤を使用する場合、ポリオール架橋剤、架橋促進剤及び受酸剤を、フッ素樹脂(B)の融点以上の温度で同時に混練すると、通常架橋反応が進行するので、後述の2段階混練工程において、ポリオール架橋剤、架橋促進剤及び受酸剤のうち少なくとも1つを、予備混合物を得る工程で添加せずに、予備混合物を得た後の架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得る工程で添加することが好ましい。
また、架橋剤(C)としてパーオキサイド架橋剤を使用する場合、フッ素樹脂(B)の融点以上の温度で混練する際にパーオキサイド架橋剤が存在すると、通常架橋反応が進行するので、後述の2段階混練工程において、予備混合物を得た後、架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得る工程でパーオキサイド架橋剤を添加することが好ましい。
In order to knead under the condition that the crosslinking reaction does not proceed, the kneading may be performed without adding the minimum components necessary for crosslinking, or the kneading may be performed at a temperature lower than the temperature necessary for the crosslinking reaction.
Conditions under which the crosslinking reaction does not proceed are mainly determined by the type of crosslinking agent. For example, when a polyol crosslinking agent is used as the crosslinking agent (C), if a polyol crosslinking agent, a crosslinking accelerator and an acid acceptor are simultaneously kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B), a crosslinking reaction usually proceeds. Therefore, in the two-stage kneading step described later, the crosslinkable fluororubber after obtaining the pre-mixture without adding at least one of the polyol cross-linking agent, the cross-linking accelerator and the acid acceptor in the step of obtaining the pre-mixture. It is preferable to add in the step of obtaining the composition (full compound).
Further, when a peroxide crosslinking agent is used as the crosslinking agent (C), if a peroxide crosslinking agent is present when kneading at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B), a crosslinking reaction usually proceeds. In the two-stage kneading step, it is preferable to add a peroxide cross-linking agent in the step of obtaining a crosslinkable fluororubber composition (full compound) after obtaining a preliminary mixture.
上記各成分を混練して調製する方法としては、VdF系フッ素ゴム(A)及びフッ素樹脂(B)を、フッ素樹脂(B)の融点以上で混練して予備混合物(プレコンパウンド)を得た後、予備混合物に架橋剤(C)及び任意の他の添加剤を添加し、架橋温度未満で混練して架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得る2段階混練工程、
VdF系フッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)及び架橋剤(C)を、フッ素樹脂(B)の融点以上、かつ、架橋反応が進行しない条件下で混練して予備混合物(プレコンパウンド)を得た後、予備混合物に任意の他の添加剤を添加し、架橋温度未満で混練して架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得る2段階混練工程、又は、
VdF系フッ素ゴム(A)、フッ素樹脂(B)、架橋剤(C)及び任意の他の添加剤を、フッ素樹脂(B)の融点以上、かつ、架橋反応が進行しない条件下で混練して架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得る1段階混練工程、
であることがより好ましく、2段階混練工程であることが更に好ましく、特に、
VdF系フッ素ゴム(A)及びフッ素樹脂(B)を、フッ素樹脂(B)の融点以上で混練して予備混合物を得た後、予備混合物に架橋剤(C)及び任意の他の添加剤を添加し、架橋温度未満で混練して架橋性フッ素ゴム組成物を得る2段階混練工程、であることが好ましい。
As a method for kneading and preparing each of the above components, a VdF-based fluororubber (A) and a fluororesin (B) are kneaded above the melting point of the fluororesin (B) to obtain a premix (pre-compound). A two-stage kneading step of adding a crosslinking agent (C) and any other additives to the premix and kneading below the crosslinking temperature to obtain a crosslinkable fluororubber composition (full compound);
VdF-based fluororubber (A), fluororesin (B), and cross-linking agent (C) are kneaded under a condition not lower than the melting point of fluororesin (B) and the cross-linking reaction does not proceed to prepare a premix (pre-compound). After obtaining, a two-stage kneading step of adding any other additive to the premix and kneading below the crosslinking temperature to obtain a crosslinkable fluororubber composition (full compound), or
VdF-based fluororubber (A), fluororesin (B), cross-linking agent (C) and any other additives are kneaded under the melting point of the fluororesin (B) and under the condition that the cross-linking reaction does not proceed. A one-stage kneading step for obtaining a crosslinkable fluororubber composition (full compound),
It is more preferable that it is a two-stage kneading step, in particular,
After the VdF-based fluororubber (A) and the fluororesin (B) are kneaded at a melting point or higher of the fluororesin (B) to obtain a preliminary mixture, the crosslinking agent (C) and any other additives are added to the preliminary mixture. A two-stage kneading step of adding and kneading below the crosslinking temperature to obtain a crosslinkable fluororubber composition is preferred.
2段階混練工程における予備混合物(プレコンパウンド)を調製するための混練では、架橋反応が進行しない条件下で混練することが重要であり、フッ素樹脂(B)の融点以上の温度で架橋反応が進行しない成分(たとえば特定の架橋剤のみ、架橋剤と架橋促進剤の組合せのみ、など)を添加することは妨げられない。 In the kneading for preparing the pre-mixture (pre-compound) in the two-stage kneading process, it is important to knead under conditions where the crosslinking reaction does not proceed, and the crosslinking reaction proceeds at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B). It is not impeded to add components that do not (for example, only a specific crosslinking agent, only a combination of a crosslinking agent and a crosslinking accelerator, etc.).
2段階混練工程における予備混合物(プレコンパウンド)を得るための混練は、例えば、フッ素樹脂(B)の融点以上、たとえば180℃以上でVdF系フッ素ゴム(A)と混練することにより行うことができる。 The kneading to obtain a premix (pre-compound) in the two-stage kneading step can be performed by kneading with the VdF fluororubber (A) at a melting point of the fluororesin (B), for example, 180 ° C. or more. .
上記混練には、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、押出機等を使用できるが、高剪断力を加えることができる点で、加圧ニーダー又は二軸押出機等の押出機を用いることが好ましい。 For the kneading, a Banbury mixer, a pressure kneader, an extruder or the like can be used, but an extruder such as a pressure kneader or a twin screw extruder is preferably used in that a high shear force can be applied.
2段階混練工程における架橋性フッ素ゴム組成物(フルコンパウンド)を得るための混練は、架橋剤(C)の分解温度未満、たとえば100℃以下の温度でオープンロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダーなどを用いて行うことができる。 Kneading to obtain a crosslinkable fluororubber composition (full compound) in a two-stage kneading process is performed by using an open roll, a Banbury mixer, a pressure kneader, etc. at a temperature below the decomposition temperature of the crosslinking agent (C), for example, 100 ° C. or less. Can be used.
ここで、上記混練と類似の処理としてフッ素樹脂中でフッ素ゴムをフッ素樹脂の溶融条件下で架橋する処理(動的架橋)がある。両者を対比すると、動的架橋が熱可塑性樹脂のマトリックス中にゴムをブレンドし、混練しながらゴムを架橋させる処理であるのに対し、上記混練は、フッ素ゴムの架橋を引き起こさない条件(架橋に必要な成分の不存在、又はその温度で架橋反応が起こらない配合など)で混練するものであり、本質的に異なる。 Here, as a process similar to the above kneading, there is a process (dynamic cross-linking) of cross-linking fluororubber in a fluororesin under the melting condition of the fluororesin. In contrast, dynamic crosslinking is a process of blending rubber in a thermoplastic resin matrix and crosslinking the rubber while kneading, whereas the above kneading is a condition that does not cause crosslinking of fluororubber (crosslinking). In the absence of necessary components, or a compound that does not cause a crosslinking reaction at that temperature).
本発明における混練工程で得られる架橋性フッ素ゴム組成物は、VdF系フッ素ゴム(A)が連続相を形成し、かつ、フッ素樹脂(B)が分散相を形成している構造、又はVdF系フッ素ゴム(A)とフッ素樹脂(B)が共に連続相を形成している構造をとっているものと推定される。この点でもマトリックス中に架橋ゴムがミクロに分散した組成物が得られる動的架橋とは異なる。 The crosslinkable fluororubber composition obtained in the kneading step in the present invention has a structure in which the VdF fluoropolymer (A) forms a continuous phase and the fluororesin (B) forms a dispersed phase, or a VdF fluoropolymer composition. It is presumed that the fluororubber (A) and the fluororesin (B) have a structure in which a continuous phase is formed together. This is also different from dynamic crosslinking, in which a composition in which crosslinked rubber is dispersed microscopically in a matrix is obtained.
上記共凝析して調製する方法としては、VdF系フッ素ゴム(A)及びフッ素樹脂(B)を共凝析させた後、架橋剤(C)を添加して架橋性フッ素ゴム組成物を調製する方法が挙げられる。
上記共凝析は、例えば、(i)VdF系フッ素ゴム(A)の水性分散液と、フッ素樹脂(B)の水性分散液とを混合した後に凝析する方法、(ii)VdF系フッ素ゴム(A)の粉末を、フッ素樹脂(B)に添加した後に凝析する方法、(iii)フッ素樹脂(B)の粉末を、VdF系フッ素ゴム(A)の水性分散液に添加した後に凝析する方法が挙げられる。なかでも、各樹脂が均一に分散し易い点で、上記(i)の方法が好ましい。
As a method of preparing by co-coagulation, a VdF-based fluororubber (A) and a fluororesin (B) are co-coagulated, and then a crosslinking agent (C) is added to prepare a crosslinkable fluororubber composition. The method of doing is mentioned.
The co-coagulation is, for example, (i) a method of coagulating after mixing an aqueous dispersion of a VdF-based fluororubber (A) and an aqueous dispersion of a fluororesin (B), (ii) a VdF-based fluororubber Method of coagulating after adding powder of (A) to fluororesin (B), (iii) Coagulation after adding powder of fluororesin (B) to aqueous dispersion of VdF fluororubber (A) The method of doing is mentioned. Especially, the method of said (i) is preferable at the point which each resin is easy to disperse | distribute uniformly.
上記凝析は、例えば、凝集剤を用いて行うことができる。このような凝集剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、硫酸アルミニウム、ミョウバン等のアルミニウム塩、硫酸カルシウム等のカルシウム塩、硫酸マグネシウム等のマグネシウム塩、塩化ナトリウムや塩化カリウム等の一価カチオン塩等の公知の凝集剤が挙げられる。凝集剤により凝析を行う際、凝集を促進させるために酸又はアルカリを添加してpHを調整してもよい。 The coagulation can be performed using a flocculant, for example. Such a flocculant is not particularly limited, and examples thereof include aluminum salts such as aluminum sulfate and alum, calcium salts such as calcium sulfate, magnesium salts such as magnesium sulfate, sodium chloride and potassium chloride. Known aggregating agents such as valent cation salts can be mentioned. When coagulating with a flocculant, the pH may be adjusted by adding an acid or an alkali in order to promote aggregation.
VdF系フッ素ゴム(A)とフッ素樹脂(B)とを共凝析して共凝析粉末を得た後、該共凝析粉末に架橋剤(C)を添加する。共凝析粉末と架橋剤(C)との混合は、フッ素樹脂(B)の融点未満の温度で、例えば、オープンロール等を用いた通常の混合方法により行うとよい。 After co-coagulating the VdF-based fluororubber (A) and the fluororesin (B) to obtain a co-coagulated powder, a crosslinking agent (C) is added to the co-coagulated powder. The co-coagulated powder and the crosslinking agent (C) may be mixed at a temperature lower than the melting point of the fluororesin (B) by, for example, an ordinary mixing method using an open roll or the like.
(II)成形架橋工程
工程(II)は、工程(I)で得られた架橋性フッ素ゴム組成物を成形し、架橋して架橋成形品を製造する工程である。成形及び架橋の順序は限定されず、成形した後架橋してもよいし、架橋した後成形してもよいし、成形と架橋とを同時に行ってもよい。
(II) Molding / crosslinking step Step (II) is a step of molding the crosslinkable fluororubber composition obtained in step (I) and crosslinking to produce a crosslinked molded product. The order of molding and crosslinking is not limited, and may be crosslinked after molding, may be molded after crosslinking, or may be molded and crosslinked simultaneously.
例えばホース、長尺板ものなどの場合は押出成形した後架橋する方法が適切であり、異形の成形品の場合は、ブロック状の架橋物を得た後切削などの成形処理を施す方法も採れる。また、ピストンリングやオイルシールなどの比較的単純な成形品の場合、金型などで成形と架橋を同時に並行して行うことも通常行われている方法である。 For example, in the case of a hose, a long plate or the like, a method of crosslinking after extrusion molding is appropriate, and in the case of a deformed molded product, a method of performing a molding process such as cutting after obtaining a block-shaped crosslinked product can be adopted. . In the case of a relatively simple molded product such as a piston ring or an oil seal, it is a common practice to simultaneously perform molding and crosslinking simultaneously with a mold or the like.
成形方法としては、例えば押出成形法、金型などによる加圧成形法、インジェクション成形法などが例示できるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the molding method include, but are not limited to, an extrusion molding method, a pressure molding method using a mold, an injection molding method, and the like.
架橋方法も、スチーム架橋法、加圧成形法、放射線架橋法、加熱により架橋反応が開始される通常の方法が採用できる。本発明においては、フッ素ゴム成形品表面のフッ素樹脂の占有率を効率的に高める観点から、加熱による架橋反応が好適である。 As the crosslinking method, a steam crosslinking method, a pressure molding method, a radiation crosslinking method, or a usual method in which a crosslinking reaction is started by heating can be employed. In the present invention, from the viewpoint of efficiently increasing the occupation ratio of the fluororesin on the surface of the fluororubber molded article, a crosslinking reaction by heating is preferable.
上記架橋性フッ素ゴム組成物の成形及び架橋の方法及び条件は、採用する成形及び架橋において公知の方法及び条件の範囲内でよい。 The method and conditions for molding and crosslinking of the crosslinkable fluororubber composition may be within the range of known methods and conditions for the molding and crosslinking employed.
架橋を行う温度は、VdF系フッ素ゴム(A)の架橋温度以上であり、フッ素樹脂(B)の融点未満であることが好ましい。架橋をフッ素樹脂(B)の融点以上でおこなうと、多数の凸部を有する成形品を得ることができないおそれがある。
架橋時間としては、例えば、1分間〜24時間であり、使用する架橋剤などの種類により適宜決定すればよい。
The temperature at which crosslinking is performed is not less than the crosslinking temperature of the VdF-based fluororubber (A) and is preferably less than the melting point of the fluororesin (B). If cross-linking is performed at a melting point or higher of the fluororesin (B), a molded product having a large number of convex portions may not be obtained.
The crosslinking time is, for example, 1 minute to 24 hours, and may be appropriately determined depending on the type of the crosslinking agent used.
ところで、ゴムの架橋において、最初の架橋処理(1次架橋という)を施した後に2次架橋と称される後処理工程を施すことがあるが、次の熱処理工程(III)で説明するように、従来の2次架橋工程と本発明における成形架橋工程(II)及び熱処理工程(III)とは異なる処理工程である。 By the way, in the rubber cross-linking, after the first cross-linking treatment (referred to as primary cross-linking), a post-treatment step called secondary cross-linking may be performed, as explained in the next heat treatment step (III). The conventional secondary cross-linking step is different from the forming cross-linking step (II) and the heat treatment step (III) in the present invention.
(III)熱処理工程
この工程では、成形架橋工程(II)で得られた架橋成形品を上記フッ素樹脂(B)の融点以上の温度に加熱してフッ素ゴム成形品を得る。
(III) Heat treatment step In this step, the crosslinked molded product obtained in the molding and crosslinking step (II) is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B) to obtain a fluororubber molded product.
上記熱処理工程(III)は、架橋成形品表面のフッ素樹脂占有率を高めるために行う処理工程であり、この目的に即して、フッ素樹脂(B)の融点以上かつVdF系フッ素ゴム(A)及びフッ素樹脂(B)の熱分解温度未満の温度が加熱温度として採用される。 The heat treatment step (III) is a treatment step performed to increase the occupancy rate of the fluororesin on the surface of the cross-linked molded product. In accordance with this purpose, the melting point of the fluororesin (B) and the VdF fluororubber (A) And a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the fluororesin (B) is employed as the heating temperature.
加熱温度がフッ素樹脂の融点よりも低い場合は、多数の凸部を有する成形品を得ることができない。また、フッ素ゴム及びフッ素樹脂の熱分解を回避するために、VdF系フッ素ゴム(A)又はフッ素樹脂(B)のいずれか低い方の熱分解温度未満の温度でなければならない。好ましい加熱温度は、短時間で低摩擦化が容易な点から、フッ素樹脂(B)の融点より5℃以上高い温度である。 When the heating temperature is lower than the melting point of the fluororesin, a molded product having a large number of convex portions cannot be obtained. Moreover, in order to avoid thermal decomposition of fluororubber and fluororesin, the temperature must be lower than the lower thermal decomposition temperature of VdF fluoropolymer (A) or fluororesin (B). A preferable heating temperature is a temperature that is 5 ° C. or more higher than the melting point of the fluororesin (B) from the viewpoint of easily reducing friction in a short time.
上記の上限温度は通常のフッ素ゴムの場合であり、超耐熱性を有するフッ素ゴムの場合は、上限温度は超耐熱性を有するフッ素ゴムの分解温度であるので、上記上限温度はこの限りではない。 The above upper limit temperature is the case of ordinary fluoro rubber, and in the case of fluoro rubber having super heat resistance, since the upper limit temperature is the decomposition temperature of fluoro rubber having super heat resistance, the above upper limit temperature is not limited to this. .
熱処理工程(III)において、加熱温度は加熱時間と密接に関係しており、加熱温度が比較的下限に近い温度では比較的長時間加熱を行い、比較的上限に近い加熱温度では比較的短い加熱時間を採用することが好ましい。このように加熱時間は加熱温度との関係で適宜設定すればよいが、加熱処理をあまり長時間行うとフッ素ゴムが熱劣化することがあるので、加熱処理時間は、耐熱性に優れたフッ素ゴムを使用する場合を除いて実用上96時間までである。通常、加熱処理時間は1分間〜96時間が好ましく、生産性が良好な点から1分間〜24時間がより好ましいが、摩擦係数を充分に低下させたい場合は8〜96時間であることが好ましい。 In the heat treatment step (III), the heating temperature is closely related to the heating time. When the heating temperature is relatively close to the lower limit, the heating is performed for a relatively long time, and when the heating temperature is relatively close to the upper limit, the heating is relatively short. It is preferable to employ time. As described above, the heating time may be appropriately set in relation to the heating temperature. However, if the heat treatment is performed for a long time, the fluororubber may be thermally deteriorated. It is practically up to 96 hours excluding the case where is used. Usually, the heat treatment time is preferably 1 minute to 96 hours, and more preferably 1 minute to 24 hours from the viewpoint of good productivity. However, when it is desired to sufficiently reduce the friction coefficient, it is preferably 8 to 96 hours. .
ところで、従来行われている2次架橋は1次架橋終了時に残存している架橋剤を完全に分
解してフッ素ゴムの架橋を完結し、架橋成形品の機械的特性や圧縮永久ひずみ特性を向上
させるために行う処理である。
By the way, the conventional secondary cross-linking completely decomposes the cross-linking agent remaining at the end of the primary cross-linking to complete the cross-linking of the fluororubber, thereby improving the mechanical properties and compression set properties of the cross-linked molded product. This is a process to be performed.
したがって、フッ素樹脂(B)の共存を想定していない従来の2次架橋条件は、その架橋条件が偶発的に熱処理工程の加熱条件と重なるとしても、2次架橋ではフッ素樹脂の存在を架橋条件設定の要因として考慮せずにフッ素ゴムの架橋の完結(架橋剤の完全分解)という目的の範囲内での加熱条件が採用されているにすぎず、フッ素樹脂(B)を配合した場合にゴム架橋物(ゴム未架橋物ではない)中でフッ素樹脂(B)を加熱軟化又は溶融する条件を導き出せるものではない。 Therefore, the conventional secondary crosslinking conditions that do not assume the coexistence of the fluororesin (B) are such that the presence of the fluororesin is determined in the secondary crosslinking even if the crosslinking conditions accidentally overlap with the heating conditions of the heat treatment step. Heating conditions within the target range of completion of cross-linking of the fluororubber (complete decomposition of the cross-linking agent) are not taken into consideration as a setting factor, and the rubber is blended with the fluororesin (B). Conditions for heat-softening or melting the fluororesin (B) in a crosslinked product (not an uncrosslinked rubber product) cannot be derived.
なお、上記成形架橋工程(II)において、VdF系フッ素ゴム(A)の架橋を完結させるため(架橋剤(C)を完全に分解するため)の2次架橋を行ってもよい。 In addition, in the said shaping | molding bridge | crosslinking process (II), in order to complete the bridge | crosslinking of VdF type fluororubber (A) (in order to decompose | disassemble a crosslinking agent (C) completely), you may perform secondary crosslinking.
また、熱処理工程(III)において、残存する架橋剤(C)の分解が起こりVdF系フッ素ゴム(A)の架橋が完結する場合もあるが、熱処理工程(III)におけるかかるVdF系フッ素ゴム(A)の架橋はあくまで副次的な効果にすぎない。 Further, in the heat treatment step (III), the remaining crosslinking agent (C) may be decomposed to complete the crosslinking of the VdF type fluororubber (A). However, the VdF type fluororubber (A) in the heat treatment step (III) may be completed. ) Is only a secondary effect.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物を用いて、上述の製造方法によれば、表面にフッ素樹脂が偏析し、本来のゴム特性に加え、低摩擦性に優れたフッ素ゴム成形品を好適に得ることができる。
なお、フッ素樹脂が偏析した状態は、レーザー顕微鏡により観察できる。
このような本発明の架橋性フッ素ゴム組成物を用いて得られたフッ素ゴム成形品もまた、本発明の一つである。
Using the crosslinkable fluororubber composition of the present invention, according to the above production method, the fluororesin segregates on the surface, and a fluororubber molded article excellent in low friction in addition to the original rubber properties is suitably obtained. be able to.
In addition, the state which the fluororesin segregated can be observed with a laser microscope.
A fluororubber molded article obtained using such a crosslinkable fluororubber composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
上記フッ素ゴム成形品は、フッ素樹脂(B)の面積占有率が5〜100%であることが好ましい。上記面積占有率が5%未満であると、低摩擦特性や非粘着特性が発現しないおそれがある。
上記面積占有率は、10%以上がより好ましく、20%以上が更に好ましい。
なお、上記面積占有率は、キーエンス社製、カラー3Dレーザー顕微鏡(VK−9700)を用いて、成形品表面を測定し、凸部(フッ素樹脂部)断面積を求め、断面積合計の値が、測定全領域面積に占める割合を占有率とした値である。
The fluororubber molded article preferably has an area occupation ratio of the fluororesin (B) of 5 to 100%. If the area occupancy is less than 5%, low friction characteristics and non-adhesive characteristics may not be exhibited.
The area occupancy is more preferably 10% or more, and still more preferably 20% or more.
The area occupancy is measured by measuring the surface of the molded product using a color 3D laser microscope (VK-9700) manufactured by Keyence Co., Ltd., and obtaining the cross-sectional area of the convex part (fluororesin part). The ratio of the total area of the measurement to the occupation ratio.
本発明のフッ素ゴム成形品は、その低摩擦性や、撥水性等の本来のゴム特性を利用して、シール材、摺動部材、非粘着性部材などとして有用である。 The fluororubber molded product of the present invention is useful as a sealing material, a sliding member, a non-adhesive member, etc. by utilizing its inherent rubber properties such as low friction and water repellency.
具体的には、次の成形品が例示できるが、これらに限定されるものではない。 Specifically, the following molded products can be exemplified, but are not limited thereto.
シール材:
半導体製造装置、液晶パネル製造装置、プラズマパネル製造装置、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、太陽電池基板等の半導体関連分野では、O(角)−リング、パッキン、ガスケット、ダイアフラム、その他の各種シール材等があげられ、これらはCVD装置、ドライエッチング装置、ウェットエッチング装置、酸化拡散装置、スパッタリング装置、アッシング装置、洗浄装置、イオン注入装置、排気装置に用いることができる。具体的には、ゲートバルブのO−リング、クォーツウィンドウのO−リング、チャンバーのO−リング、ゲートのO−リング、ベルジャーのO−リング、カップリングのO−リング、ポンプのO−リング、ダイアフラム、半導体用ガス制御装置のO−リング、レジスト現像液、剥離液用のO−リング、その他の各種シール材として用いることができる。
Sealing material:
In semiconductor-related fields such as semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, plasma panel manufacturing equipment, plasma address liquid crystal panels, field emission display panels, solar cell substrates, etc., O (square) -rings, packings, gaskets, diaphragms, and other various types Examples thereof include a sealing material, and these can be used for a CVD apparatus, a dry etching apparatus, a wet etching apparatus, an oxidation diffusion apparatus, a sputtering apparatus, an ashing apparatus, a cleaning apparatus, an ion implantation apparatus, and an exhaust apparatus. Specifically, O-rings for gate valves, quartz-window O-rings, chamber O-rings, gate O-rings, bell jar O-rings, coupling O-rings, pump O-rings, It can be used as a diaphragm, an O-ring of a semiconductor gas control device, a resist developer, an O-ring for a stripping solution, and other various sealing materials.
自動車分野では、エンジンならびに周辺装置に用いるガスケット、シャフトシール、バルブステムシール、各種シール材や、AT装置の各種シール材に用いることができる。燃料系統ならびに周辺装置に用いるシール材としては、O(角)−リング、パッキン、ダイアフラムなどが挙げられる。具体的には、エンジンヘッドガスケット、メタルガスケット、オイルパンガスケット、クランクシャフトシール、カムシャフトシール、バルブステムシール、マニホールドパッキン、酸素センサー用シール、インジェクターO−リング、インジェクターパッキン、燃料ポンプO−リング、ダイアフラム、クランクシャフトシール、ギアボックスシール、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、キャブレターのセンサー用ダイアフラム等として用いることができる。 In the automobile field, it can be used for gaskets, shaft seals, valve stem seals, various sealing materials used for engines and peripheral devices, and various sealing materials for AT devices. Examples of the sealing material used for the fuel system and peripheral devices include O (square) -rings, packings, diaphragms, and the like. Specifically, engine head gasket, metal gasket, oil pan gasket, crankshaft seal, camshaft seal, valve stem seal, manifold packing, oxygen sensor seal, injector O-ring, injector packing, fuel pump O-ring, Diaphragm, crankshaft seal, gearbox seal, power piston seal, cylinder liner seal, valve stem seal, automatic transmission front pump seal, rear axle pinion seal, universal joint gasket, speedometer pinion seal, foot brake Piston cup, torque transmission O-ring, oil seal, exhaust gas reburner seal, bearing seal, carburetor sensor die It can be used as Fulham like.
航空機分野、ロケット分野及び船舶分野では、ダイアフラム、O(角)−リング、バルブ、パッキン、各種シール材等があげられ、これらは燃料系統に用いることができる。具体的には、航空機分野では、ジェットエンジンバルブステムシール、ガスケット及び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、防火壁シール等に用いられ、船舶分野では、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等に用いられる。 In the aircraft field, the rocket field, and the ship field, there are diaphragms, O (square) -rings, valves, packings, various sealing materials, and the like, and these can be used for fuel systems. Specifically, in the aircraft field, it is used for jet engine valve stem seals, gaskets and O-rings, rotating shaft seals, hydraulic equipment gaskets, firewall seals, etc., and in the ship field, screw propeller shaft stern seals, Used for intake and exhaust valve stem seals of diesel engines, valve seals of butterfly valves, shaft seals of butterfly valves, and the like.
化学プラント分野では、バルブ、パッキン、ダイアフラム、O(角)−リング、各種シール材等があげられ、これらは医薬、農薬、塗料、樹脂等化学品製造工程に用いることができる。具体的には、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、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、分析機器、理化学機器のシール、ダイアフラム、弁部品等として用いることができる。 In the chemical plant field, there are valves, packings, diaphragms, O (square) -rings, various sealing materials, and the like, and these can be used in the manufacturing process of chemical products such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, paints, and resins. Specifically, chemical pumps, rheometers, pipe seals, heat exchanger seals, glass cooler packing for sulfuric acid production equipment, pesticide sprayers, pesticide transfer pump seals, gas pipe seals, plating solutions Seals, packing for high-temperature vacuum dryers, roller seals for papermaking belts, fuel cell seals, wind tunnel joint seals, gas chromatography, packing for pH meter tube connections, analytical instruments, physics and chemistry instrument seals, diaphragms, valve parts Etc. can be used.
現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野及び塗装設備等の塗装分野では、乾式複写機のシール、弁部品等として用いることができる。 In the field of photography such as a developing machine, the field of printing such as a printing machine, and the field of painting such as a painting facility, it can be used as a seal or valve part of a dry copying machine.
食品プラント機器分野では、バルブ、パッキン、ダイアフラム、O(角)−リング、各種シール材等があげられ、食品製造工程に用いることができる。具体的には、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等として用いることができる。 In the field of food plant equipment, valves, packings, diaphragms, O (square) -rings, various sealing materials, and the like can be mentioned and used in food production processes. Specifically, it can be used as a seal for a plate heat exchanger, a solenoid valve seal for a vending machine, or the like.
原子力プラント機器分野では、パッキン、O−リング、ダイアフラム、バルブ、各種シール材等が挙げられる。 In the field of nuclear plant equipment, packing, O-rings, diaphragms, valves, various sealing materials, and the like can be given.
一般工業分野では、パッキング、O−リング、ダイアフラム、バルブ、各種シール材等が挙げられる。具体的には、油圧、潤滑機械のシール、ベアリングシール、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、自動包装機のシール、空気中の亜硫酸ガス、塩素ガス分析用ポンプのダイアフラム(公害測定器)等に用いられる。 In the general industrial field, packing, O-rings, diaphragms, valves, various sealing materials and the like can be mentioned. Specifically, hydraulic, lubrication machinery seals, bearing seals, dry cleaning equipment windows, other seals, uranium hexafluoride concentrator seals, cyclotron seals (vacuum) valves, automatic packaging machine seals, air Used for diaphragms (pollution measuring devices) of sulfur dioxide and chlorine gas analysis pumps.
電気分野では、具体的には、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等として用いられる。 In the electric field, specifically, it is used as an insulating oil cap for Shinkansen, a benching seal for a liquid seal transformer, and the like.
燃料電池分野では、具体的には、電極、セパレーター間のシール材や水素・酸素・生成水配管のシール等として用いられる。 In the fuel cell field, specifically, it is used as a sealing material between electrodes and separators, a seal for hydrogen / oxygen / product water piping, and the like.
電子部品分野では、具体的には、放熱材原料、電磁波シールド材原料、コンピュータのハードディスクドライブのガスケット等に用いられる。 In the field of electronic components, specifically, it is used as a heat radiating material, an electromagnetic shielding material, a hard disk drive gasket of a computer, and the like.
現場施工型の成形に用いることが可能なものとしては特に限定されず、例えばエンジンのオイルパンのガスケット、磁気記録装置用のガスケット、クリーンルーム用フィルターユニットのシーリング剤等が挙げられる。 There are no particular limitations on what can be used for on-site molding, and examples include an engine oil pan gasket, a magnetic recording device gasket, and a clean room filter unit sealing agent.
また、磁気記録装置(ハードディスクドライブ)用のガスケット、半導体製造装置やウェハー等のデバイス保管庫等のシールリング材等のクリーン設備用シール材に特に好適に用いられる。 Further, it is particularly suitably used for a seal material for clean equipment such as a gasket for a magnetic recording device (hard disk drive), a seal ring material for a semiconductor storage device or a device storage such as a wafer.
さらに、燃料電池セル電極間やその周辺配管等に用いられるパッキン等の燃料電池用のシール材等にも特に好適に用いられる。 Furthermore, it is particularly preferably used for a sealing material for fuel cells such as packing used between fuel cell electrodes or surrounding piping.
摺動部材:
自動車関連分野では、ピストンリング、シャフトシール、バルブステムシール、クランクシャフトシール、カムシャフトシール、オイルシールなどが挙げられる。
一般に、他材と接触して摺動を行う部位に用いられるフッ素ゴム製品が挙げられる。
Sliding member:
In automobile-related fields, piston rings, shaft seals, valve stem seals, crankshaft seals, camshaft seals, oil seals and the like can be mentioned.
In general, a fluororubber product used for a portion that slides in contact with another material is exemplified.
非粘着性部材:
コンピュータ分野での、ハードディスククラッシュストッパーなどが挙げられる。
また、複写機、プリンタ分野でのロール部品などが挙げられる。
Non-adhesive material:
For example, hard disk crash stopper in the computer field.
In addition, roll parts and the like in the field of copying machines and printers.
撥水撥油性を利用する分野:
自動車のワイパーブレード、屋外テントの引き布などが挙げられる。
Fields that utilize water and oil repellency:
Examples include automobile wiper blades and outdoor tent pulling cloths.
次に本発明を実施例をあげて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to such examples.
本明細書における各種の特性については、次の方法で測定した。 Various characteristics in this specification were measured by the following methods.
(1)架橋(加硫)特性
キュラストメーターII型(JSR(株)製)にて最低トルク(ML)、最高トルク(MH)、誘導時間(T10)及び最適加硫時間(T90)を測定した。
(1) Crosslinking (vulcanization) characteristics Clastometer type II (manufactured by JSR Corporation) measures minimum torque (ML), maximum torque (MH), induction time (T10) and optimum vulcanization time (T90). did.
(2)フッ素樹脂の−NH2基の比
フッ素樹脂を室温にて圧縮成形し、厚さ1.5〜2.0mmのフィルムを作成した。フィルムの赤外吸収スペクトル分析によってピークの吸光度を測定した。なお、赤外吸収スペクトル分析は、Perkin−Elmer FTIRスペクトロメーター1760X(パーキンエルマー社製)を用いて40回スキャンして行った。得られたIRスペクトルをPerkin−Elmer Spectrum for Windows Ver.1.4Cにて自動でベースラインを判定させピークの吸光度を測定した。また、フィルムの厚さはマイクロメーターにて測定した。
フッ素樹脂は赤外線吸収スペクトルにおける主鎖のCH2基に起因する2881cm−1での吸収ピークの高さに対する、末端NH2基のNH結合に起因する3506cm−1での吸収ピークの高さの比(3506cm−1/2881cm−1)を求めた。
(2) A —NH 2 specific fluororesin of fluororesin was compression molded at room temperature to prepare a film having a thickness of 1.5 to 2.0 mm. The absorbance of the peak was measured by infrared absorption spectrum analysis of the film. The infrared absorption spectrum analysis was performed by scanning 40 times using a Perkin-Elmer FTIR spectrometer 1760X (manufactured by PerkinElmer). The obtained IR spectrum was analyzed using Perkin-Elmer Spectrum for Windows Ver. The baseline was automatically determined at 1.4C, and the absorbance of the peak was measured. The film thickness was measured with a micrometer.
The ratio of the height of the absorption peak at 3506 cm −1 due to the NH bond of the terminal NH 2 group to the height of the absorption peak at 2881 cm −1 due to the CH 2 group of the main chain in the fluororesin the (3506cm -1 / 2881cm -1) was determined.
(3)摩擦係数
レスカ社製フリクションプレーヤーFPR2000で、加重20g、回転モード、回転数60rpm、回転半径10mmで測定を行い、回転後5分以上経過した後、安定した際の摩擦係数を読み取り、その数値を動摩擦係数とした。
(3) Friction coefficient Measured with a friction player FPR2000 manufactured by Reska Co., with a load of 20 g, a rotation mode, a rotation speed of 60 rpm, and a rotation radius of 10 mm. The numerical value was taken as the dynamic friction coefficient.
(4)フッ素樹脂の面積占有率
キーエンス社製、カラー3Dレーザー顕微鏡(VK−9700)を用いて、架橋フッ素ゴムシートの表面を測定し、凸部断面積を求め、断面積合計の値が、測定全領域面積に占める割合を面積占有率とした。
(4) Area occupancy ratio of fluororesin Using a color 3D laser microscope (VK-9700) manufactured by Keyence Corporation, the surface of the cross-linked fluororubber sheet was measured to determine the convex cross-sectional area, and the total cross-sectional area value was The ratio occupied in the total area of the measurement was defined as the area occupation ratio.
用いた他の材料は以下の通りである。
<フッ素樹脂a>
エチレン/TFE/HFP/H2P=46.1/36.5/17.0/0.4(モル%)、融点161℃、−OC(=O)OR末端
<フッ素樹脂b>
エチレン/TFE/HFP/H2P=46.1/36.5/17.0/0.4(モル%)、融点161℃、アミド末端(−CONH2)、
−NH2基の比(3506cm−1/2881cm−1)=0.23
<フッ素樹脂c>
エチレン/TFE/HFP/H2P=48.8/37.8/17.5/0.4(モル%)、融点192℃、−OC(=O)OR末端
<フッ素樹脂d>
エチレン/TFE/HFP/H2P=48.8/37.8/17.5/0.4(モル%)、融点192℃、アミド末端(−CONH2)、
−NH2基の比(3506cm−1/2881cm−1)=0.20
<フッ素樹脂e>
エチレン/TFE/HFP/H2P=46.1/36.5/17.0/0.4(モル%)、融点161℃、カルボキシル末端(−COOH)
なお、フッ素樹脂の組成は、いずれも、「TFE」はテトラフルオロエチレン、「HFP」はヘキサフルオロプロピレン、「H2P」はH2C=CF(CF2)3Hを表す。
Other materials used are as follows.
<Fluororesin a>
Ethylene / TFE / HFP / H 2 P = 46.1 / 36.5 / 17.0 / 0.4 (mol%), melting point 161 ° C., —OC (═O) OR terminal <fluororesin b>
Ethylene / TFE / HFP / H 2 P = 46.1 / 36.5 / 17.0 / 0.4 (mol%), melting point 161 ° C., amide terminal (—CONH 2 ),
—NH 2 group ratio (3506 cm −1 / 2881 cm −1 ) = 0.23
<Fluorine resin c>
Ethylene / TFE / HFP / H 2 P = 48.8 / 37.8 / 17.5 / 0.4 (mol%), melting point 192 ° C., —OC (═O) OR terminal <fluororesin d>
Ethylene / TFE / HFP / H 2 P = 48.8 / 37.8 / 17.5 / 0.4 (mol%), melting point 192 ° C., amide terminal (—CONH 2 ),
—NH 2 group ratio (3506 cm −1 / 2881 cm −1 ) = 0.20
<Fluorine resin e>
Ethylene / TFE / HFP / H 2 P = 46.1 / 36.5 / 17.0 / 0.4 (mol%), melting point 161 ° C., carboxyl terminal (—COOH)
In all of the compositions of the fluororesin, “TFE” represents tetrafluoroethylene, “HFP” represents hexafluoropropylene, and “H 2 P” represents H 2 C═CF (CF 2 ) 3 H.
<フッ素ゴム>
ダイキン工業(株)製のダイエルG−7401
(ビニリデンフルオライド(VdF)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)共重合体、架橋剤(ビスフェノールAF)を含む)
<充填剤1>
カーボンブラック(Cancarb社製のMTカーボン:N990)
<受酸剤1>
酸化マグネシウム(協和化学工業(株)製のMA150)
<受酸剤2>
水酸化カルシウム(近江化学工業(株)製のCALDIC2000)
<Fluorine rubber>
Daiel G-7401 manufactured by Daikin Industries, Ltd.
(Including vinylidene fluoride (VdF) / hexafluoropropylene (HFP) copolymer, cross-linking agent (bisphenol AF))
<Filler 1>
Carbon black (MT carbon manufactured by Cancarb: N990)
<Acid acceptor 1>
Magnesium oxide (MA150 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)
<Acid acceptor 2>
Calcium hydroxide (CALDIC2000 manufactured by Omi Chemical Co., Ltd.)
実施例1
3Lのニーダー内にフッ素ゴムとフッ素樹脂bの、充填率80%の量を投入し溶融混練した。材料温度が180℃に達した後、更に5分混練した後に、材料を取り出し、プレコンパウンドを調製した。
得られたプレコンパウンドを、8インチロール2本を備えたオープンロールに巻きつけ、充填剤1を1質量部、受酸剤1を3質量部、受酸剤2を6質量部添加し、20分混練した。得られた組成物を24時間冷却し、再度8インチロール2本を備えたオープンロールを用いて、30〜80℃でフルコンパウンドを調製した。
Example 1
An amount of 80% filling rate of fluororubber and fluororesin b was put into a 3 L kneader and melt kneaded. After the material temperature reached 180 ° C., the mixture was further kneaded for 5 minutes, and then the material was taken out to prepare a pre-compound.
The obtained pre-compound is wound around an open roll having two 8-inch rolls, 1 part by mass of filler 1, 3 parts by mass of acid acceptor 1, and 6 parts by mass of acid acceptor 2 are added, Kneaded for minutes. The obtained composition was cooled for 24 hours, and a full compound was prepared at 30 to 80 ° C. again using an open roll equipped with two 8-inch rolls.
得られたフルコンパウンドを、8インチオープンロールにより、3mm厚さの未加硫フッ素ゴムシートに成形した。 The obtained full compound was formed into an unvulcanized fluororubber sheet having a thickness of 3 mm by an 8-inch open roll.
この未架橋フッ素ゴムシートを、金型で160℃にて20分間プレス架橋し、厚さが2mmの架橋フッ素ゴムシートを得た。
得られた架橋フッ素ゴムシートについて、樹脂の面積占有率、摩擦係数を測定した。
This uncrosslinked fluororubber sheet was press-crosslinked with a mold at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a crosslinked fluororubber sheet having a thickness of 2 mm.
About the obtained crosslinked fluororubber sheet, the area occupancy of the resin and the friction coefficient were measured.
更に、得られた架橋フッ素ゴムシートを、250℃に維持された加熱炉中に24時間又は96時間放置して、熱処理を行った。
熱処理後の架橋フッ素ゴムシートについて、樹脂の面積占有率、及び、摩擦係数を同様に測定した。結果を表2に示した。
Further, the obtained cross-linked fluororubber sheet was left to stand for 24 hours or 96 hours in a heating furnace maintained at 250 ° C. to perform heat treatment.
For the cross-linked fluororubber sheet after the heat treatment, the resin area occupancy and the friction coefficient were measured in the same manner. The results are shown in Table 2.
実施例2〜4、比較例1〜5
フルコンパウンドの組成、混練温度、成形架橋条件を、表1に記載のとおりにした以外は、実施例1と同様にして、架橋フッ素ゴムシートを作製して、評価した。
なお、プレコンパウンドの調製時における溶融混練において、フッ素樹脂a、b、又はeを使用した場合は、材料温度が180℃に達した後、更に5分間混練した後に、材料を取り出した。フッ素樹脂c又はdを使用した場合は、材料温度が200℃に達した後、更に5分間混練した後に、材料を取り出した。
また、未架橋ゴムシートの成形架橋時、フッ素樹脂a、b、c、又はdを使用した場合は、160℃で20分間プレス架橋した。フッ素樹脂eを使用した場合は、160℃で40分間プレス架橋した。
Examples 2-4, Comparative Examples 1-5
A crosslinked fluororubber sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition of the full compound, the kneading temperature, and the molding crosslinking conditions were as shown in Table 1.
When the fluororesin a, b, or e was used in the melt-kneading at the time of preparing the pre-compound, the material was taken out after kneading for another 5 minutes after the material temperature reached 180 ° C. When the fluororesin c or d was used, after the material temperature reached 200 ° C., the material was taken out after further kneading for 5 minutes.
Further, when the fluororesin a, b, c, or d was used at the time of forming and crosslinking the uncrosslinked rubber sheet, it was press-crosslinked at 160 ° C. for 20 minutes. When the fluororesin e was used, it was press-crosslinked at 160 ° C. for 40 minutes.
本発明の架橋性フッ素ゴム組成物は、低摩擦性に優れたフッ素ゴム成形品を製造することができる。 The crosslinkable fluororubber composition of the present invention can produce a fluororubber molded article excellent in low friction.
Claims (9)
前記フッ素樹脂(B)は、エチレン単位及びテトラフルオロエチレン単位を含む共重合体からなり、主鎖末端に熱的に安定な基を有する
ことを特徴とする架橋性フッ素ゴム組成物。 A fluororubber (A) containing a vinylidene fluoride unit, a fluororesin (B), and a crosslinking agent (C);
The said fluororesin (B) consists of a copolymer containing an ethylene unit and a tetrafluoroethylene unit, and has a thermally stable group at the principal chain terminal, The crosslinkable fluororubber composition characterized by the above-mentioned.
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