JP2019070083A - Fluorine-containing copolymer composition - Google Patents

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Keisuke Yagi
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Abstract

To provide a fluorine-containing copolymer composition that forms crosslinked rubber, having excellent compression set, with at least one of tensile strength and breaking elongation being improved.SOLUTION: [1] A fluorine-containing copolymer composition contains a copolymer having a tetrafluoroethylene-based unit and a propylene-based unit, or a copolymer having a tetrafluoroethylene-based unit and a perfluoro (alkyl vinyl ether)-based unit, and silica. [2] The fluorine-containing copolymer composition described in [1] contains the silica of 20 pts.mass or less relative to the copolymer 100 pts.mass.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、含フッ素共重合体組成物に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing copolymer composition.

含フッ素共重合体が架橋して形成される架橋ゴムは、一般に耐熱性、耐油性、耐摩耗性に優れており、自動車、一般機械、建築、航空機等の分野で広く使用されている。通常、架橋ゴムには、硬度、引張り強さ、引張応力、破断伸び、圧縮永久歪等のゴム物性が良好であることが求められる。架橋ゴムを補強して圧縮永久歪を向上させる目的で、通常、含フッ素共重合体100質量部に対してカーボンブラック30質量部程度を含有させることが行われている(例えば特許文献1参照)。   A crosslinked rubber formed by crosslinking a fluorine-containing copolymer is generally excellent in heat resistance, oil resistance and abrasion resistance, and is widely used in the fields of automobile, general machinery, construction, aircraft and the like. In general, crosslinked rubber is required to have good rubber physical properties such as hardness, tensile strength, tensile stress, elongation at break, compression set and the like. In order to reinforce the crosslinked rubber and improve the compression set, generally, about 30 parts by mass of carbon black is contained with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing copolymer (see, for example, Patent Document 1) .

国際公開第2009/119202号WO 2009/119202

圧縮永久歪を改善する目的でカーボンブラックを多量に含む架橋ゴムでは、引張り強さや破断伸びが不十分になる問題がある。   In the case of a crosslinked rubber containing a large amount of carbon black for the purpose of improving compression set, there is a problem that tensile strength and breaking elongation become insufficient.

本発明は、良好な圧縮永久歪を有し、引張り強さ及び破断伸びのうち少なくとも一方が向上した架橋ゴムを形成する含フッ素共重合体組成物を提供する。   The present invention provides a fluorine-containing copolymer composition having a good compression set and forming a crosslinked rubber in which at least one of tensile strength and breaking elongation is improved.

[1] テトラフルオロエチレンに基づく単位及びプロピレンに基づく単位を有する共重合体、又はテトラフルオロエチレンに基づく単位及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を有する共重合体と、シリカとを含む含フッ素共重合体組成物。
[2] 前記共重合体100質量部に対して、前記シリカを20質量部以下の割合で含む[1]に記載の含フッ素共重合体組成物。
[1] A fluorine-containing fluorine-containing copolymer comprising a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on propylene, or a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether) Copolymer composition.
[2] The fluorine-containing copolymer composition according to [1], which contains the silica at a ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the copolymer.

本発明の含フッ素共重合体組成物によれば、良好な圧縮永久歪を有し、引張り強さ及び破断伸びのうち少なくとも一方が向上した架橋ゴムを形成することができる。   According to the fluorine-containing copolymer composition of the present invention, it is possible to form a crosslinked rubber having good compression set and at least one of tensile strength and breaking elongation improved.

以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「単量体」とは、重合性不飽和結合を有する化合物を意味する。重合性不飽和結合としては、炭素原子間の二重結合、三重結合等が例示される。
「単量体に基づく単位」とは、単量体1分子が重合することで直接形成される原子団と、該原子団の一部を化学変換することで得られる原子団との総称である。「単量体に基づく単位」を「単量体単位」とも記す。
「エーテル性酸素原子」とは、炭素−炭素原子間に1個存在する酸素原子である。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
The following definitions of terms apply throughout the specification and claims.
The "monomer" means a compound having a polymerizable unsaturated bond. Examples of the polymerizable unsaturated bond include double bonds and triple bonds between carbon atoms.
The “unit based on monomer” is a generic term for an atomic group directly formed by polymerization of one monomer molecule and an atomic group obtained by chemical conversion of a part of the atomic group. . The “unit based on monomer” is also referred to as “monomer unit”.
An "etheric oxygen atom" is an oxygen atom which exists one between carbon-carbon atoms.
"-" Which shows a numerical range means including the numerical value described before and after that as a lower limit and an upper limit.

<含フッ素共重合体組成物>
本発明の組成物は、テトラフルオロエチレン(以下、TFEとも記す。)に基づく単位及びプロピレンに基づく単位を有する共重合体、又はTFE単位及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(以下、PAVEとも記す。)に基づく単位を有する共重合体と、珪藻土とを含む含フッ素共重合体組成物である。
前記共重合体は、一般的なラジカル重合法によって得られる。ラジカル重合法として、例えば、ヨウ素単体又はヨウ素化合物存在下にラジカル重合するヨウ素移動重合法などのリビングラジカル重合法が挙げられる。
<Fluorinated copolymer composition>
The composition of the present invention is a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as TFE) and a unit based on propylene, or a TFE unit and perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter referred to as PAVE). A fluorine-containing copolymer composition comprising a copolymer having a unit based on the above and diatomaceous earth.
The copolymer is obtained by a general radical polymerization method. Examples of the radical polymerization method include living radical polymerization methods such as iodine transfer polymerization method in which radical polymerization is performed in the presence of elemental iodine or an iodine compound.

TFE単位及びプロピレン単位(以下、P単位とも記す。)を有する共重合体として、国際公開第2009/119202号、及び国際公開第2017/057512号に記載の共重合体等が例示される。
TFE単位及びPAVE単位を有する共重合体として、米国特許第4035565号明細書、及び国際公開第2010/082633号に記載の共重合体等が例示される。
Examples of the copolymer having a TFE unit and a propylene unit (hereinafter, also referred to as P unit) include the copolymers described in WO 2009/119202 and WO 2017/057512.
Examples of the copolymer having TFE units and PAVE units include the copolymers described in US Pat. No. 4,035,565 and WO 2010/082633.

好ましい共重合体として、以下の(1)〜(2)が例示できる。
(1)TFE単位とP単位を有し、全単位に対して、TFE単位とP単位の合計が65〜100モル%である共重合体(以下、TFE−P系共重合体という)。
(2)TFE単位とPAVE単位を有し、全単位に対してTFE単位とPAVE単位の合計が50〜100モル%である共重合体(以下、TFE−PAVE系共重合体という)。
The following (1)-(2) can be illustrated as a preferable copolymer.
(1) A copolymer having TFE units and P units, wherein the total of TFE units and P units is 65 to 100 mol% with respect to all units (hereinafter referred to as TFE-P copolymer).
(2) A copolymer having TFE units and PAVE units, wherein the total of TFE units and PAVE units is 50 to 100 mol% with respect to all units (hereinafter referred to as TFE-PAVE copolymer).

(1)TFE−P系共重合体としては次の(1−1)、(1−2)が例示できる。
(1−1)TFE単位とP単位の合計が65〜100モル%であり、TFE単位/P単位のモル比が30/70〜70/30、好ましくは45/55〜65/35、より好ましくは50/50〜60/40である共重合体。ヨウ素原子を0.01〜5.0質量%含んでもよい。
TFE単位及びP単位以外の他の単位としては、下記の他の単量体に基づく単位が例示できる。
他の単量体としては、モノフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ジクロロジフルオロエチレン等のフッ素化オレフィン;エチレン、1−ブテン、イソブチレン等の炭化水素オレフィン;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル)、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;塩化ビニル、塩化ビニリデン、トリフルオロスチレンが例示できる。
全単位に対して、他の単位は、35モル%以下が好ましく、33モル%以下がより好ましく、31モル%以下がさらに好ましい。
(1) The following (1-1) and (1-2) can be illustrated as a TFE-P type copolymer.
(1-1) The total of TFE units and P units is 65 to 100 mol%, and the molar ratio of TFE units / P units is 30/70 to 70/30, preferably 45/55 to 65/35, more preferably The copolymer is 50/50 to 60/40. You may contain 0.01-5.0 mass% of iodine atoms.
As other units other than TFE unit and P unit, the unit based on the following other monomers can be illustrated.
As another monomer, fluorinated olefins such as monofluoroethylene, trifluoroethylene, trifluoropropylene, pentafluoropropylene, hexafluoropropylene, hexafluoroisobutylene, dichlorodifluoroethylene, etc .; ethylene, 1-butene, isobutylene etc. Hydrocarbon olefins; alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and butyl vinyl ether) and cyclohexyl vinyl ether; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl chloride, vinylidene chloride and trifluorostyrene.
35 mol% or less is preferable with respect to all the units, as for another unit, 33 mol% or less is more preferable, and 31 mol% or less is more preferable.

(1−2)TFE単位とP単位と下式(I)で表される単量体Iに基づく単位Iの1種以上を含み、TFE単位とP単位と単位Iの合計が98〜100モル%である共重合体。ヨウ素原子を0.01〜5.0質量%含んでもよい。
CR=CR−R−CR=CR ・・・(I)
(式(I)中、R、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はメチル基であり、Rは、炭素原子数1〜10のパーフルオロアルキレン基又は前記パーフルオロアルキレン基の両末端、片末端もしくは炭素−炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基である。)
単量体Iとしては、CF=CFO(CFOCF=CF、CF=CFO(CFOCF=CF、CH=CH(CFCH=CHが例示できる。
全単位に対する単位Iの含有量は0.1〜1.5モル%が好ましく、0.15〜0.8モル%がより好ましく、0.25〜0.6モル%がさらに好ましい。
TFE単位/P単位のモル比は30/70〜99/1が好ましく、30/70〜70/30がより好ましく、40/60〜60/40がさらに好ましい。
TFE単位、P単位及び単位I以外の他の単位としては、下記の含フッ素系単量体又は非フッ素系単量体に基づく単位が例示できる。
含フッ素系単量体としてはフッ化ビニル、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロシクロブテン、CH=CHCF、CH=CHCFCF、CH=CHCFCFCF、CH=CHCFCFCFCF、CH=CHCFCFCFCFCFが例示できる。
非フッ素系単量体としては、イソブチレン、ペンテン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニルが例示できる。
全単位に対して、他の単位は、2.0モル%以下が好ましく、1.0モル%以下がより好ましく、0.5モル%以下が特に好ましい。
(1-2) TFE unit, P unit, and one or more units of unit I based on monomer I represented by the following formula (I), wherein the total of TFE unit, P unit and unit I is 98 to 100 moles % Copolymer. You may contain 0.01-5.0 mass% of iodine atoms.
CR 1 R 2 = CR 3 -R 4 -CR 5 = CR 6 R 7 (I)
(In formula (I), R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group, and R 4 has 1 carbon atom Or a perfluoroalkylene group of 10 to 10 or a group having an etheric oxygen atom between both ends, one end or a carbon-carbon bond of the perfluoroalkylene group.
As monomer I, CF 2 CCFO (CF 2 ) 3 OCF = CF 2 , CF 2 CCFO (CF 2 ) 4 OCF CFCF 2 , CH 2 CHCH (CF 2 ) 6 CH = CH 2 is exemplified. it can.
0.1-1.5 mol% is preferable, as for content of the unit I with respect to all units, 0.15-0.8 mol% is more preferable, and 0.25-0.6 mol% is more preferable.
The molar ratio of TFE units / P units is preferably 30/70 to 99/1, more preferably 30/70 to 70/30, and still more preferably 40/60 to 60/40.
As units other than TFE unit, P unit, and unit I, units based on the following fluorine-containing monomers or non-fluorinated monomers can be exemplified.
As fluorine-containing monomers, vinyl fluoride, pentafluoropropylene, perfluorocyclobutene, CH 2 = CHCF 3 , CH 2 CHCHCF 2 CF 3 , CH 2 CHCHCF 2 CF 2 CF 3 , CH 2 CHCHCF 2 CF 2 CF 2 CF 3 and CH 2 = CHCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 can be exemplified.
Examples of the non-fluorinated monomer include isobutylene, pentene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate and vinyl caprylate.
2.0 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 1.0 mol% or less is more preferable, and 0.5 mol% or less is especially preferable.

TFE−P系共重合体の市販品として、「アフラス100S」、「アフラス100H」、「アフラス150P」、「アフラス150E」、「アフラス150L」、「アフラス150C」、「アフラス150CS」、「アフラス300S」(以上、旭硝子社製)等が例示される。   As commercial products of TFE-P copolymer, “Afrus 100S”, “Afrus 100H”, “Afrus 150P”, “Afrus 150E”, “Afrus 150L”, “Afrus 150C”, “Afrus 150CS”, “Afrus 300S” (Above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.

(2)TFE−PAVE系共重合体としては以下の(2−1)、(2−2)、(2−3)が例示できる。
(2−1)TFE単位とPAVE単位の合計が50〜100モルであり、TFE単位/PAVE単位のモル比が20/80〜80/20、好ましくは50/50〜80/20である共重合体。ヨウ素原子を0.01〜5.0質量%含んでもよい。
PAVEとしては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エ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)、パーフルオロ(メトキシエチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシエチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシプロピルビニルエーテル)が例示できる。
TFE単位及びPAVE単位以外の他の単位としては、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、エチレン、エチリデンノルボルネン、クロトン酸ビニル、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニリデン(VdF)が例示できる。
全単位に対して、他の単位は、50モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましい。
(2) The following (2-1), (2-2), and (2-3) can be illustrated as a TFE-PAVE type copolymer.
(2-1) The total weight of TFE units and PAVE units is 50 to 100 moles, and the molar ratio of TFE units / PAVE units is 20/80 to 80/20, preferably 50/50 to 80/20. United. You may contain 0.01-5.0 mass% of iodine atoms.
Examples of PAVE include perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoro (methoxyethyl vinyl ether), perfluoro (propoxyethyl vinyl ether) and perfluoro (propoxypropyl vinyl ether). it can.
Examples of units other than TFE units and PAVE units include chlorotrifluoroethylene, vinyl fluoride, ethylene, ethylidene norbornene, vinyl crotonate, hexafluoropropylene (HFP), and vinylidene fluoride (VdF).
50 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 30 mol% or less is more preferable, and 10 mol% or less is further more preferable.

(2−2)TFE単位とPAVE単位と下式(II)で表される単量体IIに基づく単位IIの1種以上を含み、TFE単位とPAVE単位と単位IIの合計が50〜100モル%である共重合体。ヨウ素原子を0.01〜5.0質量%含んでもよい。
CR1112=CF−Q−R13−CO−Z ・・・(II)
(式(II)中、R11、R12は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、Qは単結合又はエーテル性酸素原子であり、R13はフルオロアルキレン基又は2以上のフルオロアルキレン基の少なくとも片末端もしくは炭素−炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基であり、−Zは−OH、−OR14、−NR1516、−NR17NR18H、又はNR19OR20であり、R14はアルキル基であり、R15、R16、R17、R18、R19、R20はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。)
13がフルオロアルキレン基である場合、その炭素原子数は1〜6が好ましく、1〜4がより好ましい。
13がエーテル性酸素原子を有するフルオロアルキレン基である場合、その炭素原子数は2〜10が好ましく、2〜6がより好ましい。エーテル性酸素原子は、フルオロアルキレン基の片末端、炭素−炭素結合間又はその両方に存在する。
13がエーテル性酸素原子を有するフルオロアルキレン基である場合、パーフルオロアルキレン基が好ましい。
14の炭素原子数は1〜6が好ましく、1又は2がより好ましい。
15、R16、R17、R18、R19、R20は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素原子数1もしくは2のアルキル基がより好ましい。
−Zは−OR14がより好ましい。
単量体IIとしては、
CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFOCFCF(CF)O(CFCOOCH
CF=CFOCFCF(CF)O(CFCOOCH
CF=CFO(CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFO(CFCOOCH
CH=CFCFOCF(CF)COOCH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOCHが例示できる。
単位IIの−Q−R13−CO−Zは、波長150〜300nmの光の照射により、−CO−Zが脱離する反応が生じ、−Q−R13・ラジカルが生じ、2つの−Q−R13・ラジカルが反応することにより、分子間の架橋構造(−Q−R13−R13−Q−)が形成される。
全単位に対する単位IIの含有量は0.01〜100モル%が好ましく、0.1〜20モル%がより好ましく、0.1〜5モル%がさらに好ましい。
TFE単位/PAVE単位のモル比は5/95〜95/5が好ましく、20/80〜80/20がより好ましく、50/50〜70/30がさらに好ましい。
TFE単位とPAVE単位と単量体II以外の他の単位としては、国際公開第2015/098773号の段落[0041]に記載されている単位(4)が例示できる。
全単位に対して、他の単位は、30モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましい。
前記共重合体の1g当たりの、−CO−Zで表される基の含有量は0.1〜4mmol/gが好ましく、0.1〜3mmol/gがより好ましく、0.3〜1mmol/gがさらに好ましい。
(2-2) The TFE unit, the PAVE unit, and one or more units of the unit II based on the monomer II represented by the following formula (II), and the total of the TFE unit, the PAVE unit, and the unit II is 50 to 100 moles % Copolymer. You may contain 0.01-5.0 mass% of iodine atoms.
CR 11 R 12 = CF-Q-R 13 -CO-Z (II)
(In formula (II), R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom, Q is a single bond or an etheric oxygen atom, R 13 is a fluoroalkylene group or two or more fluoroalkylenes At least one end of the group or a group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon bonds, and -Z is -OH, -OR 14 , -NR 15 R 16 , -NR 17 NR 18 H, or NR 19 OR 20 And R 14 is an alkyl group, and R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.)
When R 13 is a fluoroalkylene group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
When R 13 is a fluoroalkylene group having an etheric oxygen atom, the number of carbon atoms is preferably 2 to 10, and more preferably 2 to 6. The etheric oxygen atom is present at one end of the fluoroalkylene group, between carbon-carbon bonds, or both.
When R 13 is a fluoroalkylene group having an etheric oxygen atom, a perfluoroalkylene group is preferred.
1-6 are preferable and, as for the carbon atom number of R < 14 >, 1 or 2 is more preferable.
Each of R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 independently is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms Is more preferred.
-Z is -OR 14 is more preferable.
As monomer II,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 4 COOCH 3 ,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 5 COOCH 3 ,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,
CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,
CH 2 = CFCF 2 OCF (CF 3) COOCH 3,
CH 2 = CFCF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) COOCH 3 can be exemplified.
By irradiation with light having a wavelength of 150 to 300 nm, -Q-R 13 -CO-Z of unit II causes a reaction in which -CO-Z is eliminated to produce a -Q-R 13 radical, resulting in two -Q By the reaction of -R 13 · radicals, a cross-linked structure (-QR 13 -R 13 -Q-) is formed between molecules.
0.01-100 mol% is preferable, as for content of the unit II with respect to all units, 0.1-20 mol% is more preferable, and 0.1-5 mol% is more preferable.
The molar ratio of TFE units / PAVE units is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 20/80 to 80/20, and still more preferably 50/50 to 70/30.
As the TFE unit, the PAVE unit and the unit other than the monomer II, the unit (4) described in paragraph [0041] of WO 2015/098773 can be exemplified.
30 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 10 mol% or less is more preferable.
0.1-4 mmol / g is preferable, as for content of group represented by -CO-Z per 1 g of the said copolymer, 0.1-3 mmol / g is more preferable, 0.3-1 mmol / g Is more preferred.

(2−3)TFE単位とPAVE単位の合計が50〜100モルであり、TFE単位/PAVE単位のモル比が92/8〜99/1、より好ましくは95/5〜99/1である共重合体。ヨウ素原子を0.01〜5.0質量%含んでもよい。
TFE単位及びPAVE単位以外の他の単位としては、前記(2−1)の他の単量体に基づく単位が例示できる。
全単位に対して、他の単位は、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
(2-3) a total of 50 to 100 moles of TFE units and PAVE units, and the molar ratio of TFE units / PAVE units is 92/8 to 99/1, more preferably 95/5 to 99/1 Polymer. You may contain 0.01-5.0 mass% of iodine atoms.
As other units other than a TFE unit and a PAVE unit, the unit based on the other monomer of said (2-1) can be illustrated.
10 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 5 mol% or less is more preferable.

TFE−PAVE系共重合体の市販品として、バイトンGLT、バイトンGFLT(以上、デュポンエラストマー社製)等が例示される。   As commercially available products of TFE-PAVE copolymer, Viton GLT, Viton GFLT (above, manufactured by DuPont Elastomers), etc. are exemplified.

共重合体の貯蔵せん断弾性率G’は、100kPa〜600kPaが好ましく、200kPa〜500kPaがより好ましく、200kPa〜400kPaがさらに好ましい。貯蔵せん断弾性率G’が大きい方が、重合体の分子量が大きく、分子鎖の絡み合いの密度も高いことを示す。共重合体の貯蔵せん断弾性率G’が前記範囲内であると、架橋ゴムの良好なゴム物性が得られやすい。貯蔵せん断弾性率G’の値は後述の方法により測定された値である。   The storage shear elastic modulus G 'of the copolymer is preferably 100 kPa to 600 kPa, more preferably 200 kPa to 500 kPa, and still more preferably 200 kPa to 400 kPa. The larger the storage shear modulus G ', the higher the molecular weight of the polymer and the higher the density of molecular chain entanglement. When the storage shear modulus G 'of the copolymer is in the above range, good rubber physical properties of the crosslinked rubber can be easily obtained. The value of the storage shear modulus G 'is a value measured by the method described later.

本発明の組成物に含まれるシリカは、疎水性シリカ、親水性シリカの何れでもよい。疎水性シリカは、その表面が疎水性化合物を用いて疎水化処理されており、その表面における親水性官能基が少ない又は実質的に存在せず、その表面が疎水性であるシリカ粒子である。親水性シリカは、疎水性化合物を用いて疎水化処理されておらず、その表面が親水性であるシリカ粒子である。親水性シリカ粒子の表面には通常水酸基が多数存在する。本発明の組成物に疎水性シリカ及び親水性シリカのうち少なくとも一方が含まれることにより、組成物から形成された架橋ゴムの圧縮永久歪、引張り強さ、破断伸び等のゴム物性を向上させることができる。   The silica contained in the composition of the present invention may be either hydrophobic silica or hydrophilic silica. Hydrophobic silica is a silica particle the surface of which is hydrophobized using a hydrophobic compound, the surface of which is hydrophobic, with little or no hydrophilic functional group on the surface. Hydrophilic silica is a silica particle which is not hydrophobized using a hydrophobic compound and whose surface is hydrophilic. Usually, many hydroxyl groups are present on the surface of hydrophilic silica particles. By containing at least one of hydrophobic silica and hydrophilic silica in the composition of the present invention, it is possible to improve rubber physical properties such as compression set, tensile strength and elongation at break of a crosslinked rubber formed from the composition. Can.

シリカの疎水化処理に用いられる疎水性化合物としては、ジメチルシリル(ジメチルジクロロシラン)、ヘキサメチルジシラザン(トリメチルシリル)、シリコーンオイル(ジメチルポリシロキサン)、ジメチルシロキサン、アミノアルキルシリル、アルキルシリル、メタクリルシリル等が例示される。   Examples of hydrophobic compounds used for hydrophobizing treatment of silica include dimethylsilyl (dimethyldichlorosilane), hexamethyldisilazane (trimethylsilyl), silicone oil (dimethylpolysiloxane), dimethylsiloxane, aminoalkylsilyl, alkylsilyl and methacrylsilyl. Etc. are illustrated.

シリカの比表面積は、20m/g以上が好ましく、30以上500以下m/gがより好ましく、50以上450以下m/gがさらに好ましい。シリカの比表面積が前記範囲であると、架橋ゴムのゴム物性を容易に向上させることができる。 The specific surface area of the silica is preferably 20 m 2 / g or more, more preferably 30 or more and 500 or less m 2 / g, and still more preferably 50 or more and 450 or less m 2 / g. When the specific surface area of silica is in the above range, the rubber physical properties of the crosslinked rubber can be easily improved.

シリカの見かけ比重は、20〜300g/Lが好ましく、30〜250g/Lがより好ましく、40〜200g/Lがさらに好ましい。シリカの見かけ比重が前記範囲であると、架橋ゴムのゴム物性を容易に向上させることができる。   The apparent specific gravity of silica is preferably 20 to 300 g / L, more preferably 30 to 250 g / L, and still more preferably 40 to 200 g / L. When the apparent specific gravity of silica is in the above range, the rubber physical properties of the crosslinked rubber can be easily improved.

シリカの平均一次粒子径は5〜50nmが好ましく、6〜45nmがより好ましく、7〜40nmが特に好ましい。前記範囲内の平均一次粒子径であると、前記組成物におけるシリカの分散性が高まりやすい。   5-50 nm is preferable, as for the average primary particle diameter of a silica, 6-45 nm is more preferable, and 7-40 nm is especially preferable. When the average primary particle size is within the above range, the dispersibility of silica in the composition is likely to be enhanced.

シリカは、一般にその製造方法に基づいて、湿式シリカと乾式シリカとに分類される。架橋ゴムを成形加工する際のボイド不良を防止する観点から、乾式シリカが好ましい。
シリカは市販品として入手可能であり、例えば日本アエロジル社製のAEROSIL 50,200,300,NAX50,R972V,R9200,RX200,R8200,RX300−5等が挙げられる。前記組成物に含まれるシリカは、1種単独でもよく、2種以上でもよい。
Silica is generally classified into wet silica and dry silica based on its production method. From the viewpoint of preventing void defects when molding and processing a crosslinked rubber, dry silica is preferable.
Silica is commercially available, and examples thereof include AEROSIL 50, 200, 300, NAX 50, R 972 V, R 9200, RX 200, R 8 200, RX 300-5, and the like manufactured by Nippon Aerosil. The silica contained in the composition may be used alone or in combination of two or more.

前記組成物中のシリカの含有量は、共重合体100質量部に対して、1〜50質量部が好ましく、5〜30質量部がより好ましく、10〜20質量部がさらに好ましい。前記範囲内の含有量であると、架橋ゴムのゴム物性を容易に向上させることができる。   1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of copolymers, as for content of the silica in the said composition, 5-30 mass parts is more preferable, and 10-20 mass parts is more preferable. When the content is within the above range, the rubber physical properties of the crosslinked rubber can be easily improved.

本発明の組成物には、架橋剤が含まれることが好ましい。架橋剤が含まれると、組成物中の共重合体同士が架橋してなる架橋物を容易に得ることができる。通常、架橋物はゴム弾性を有する架橋ゴムとなる。
架橋剤としては、有機過酸化物、ポリオール、アミン、トリアジン等が例示される。これらの中でも、ゴム物性に優れる架橋ゴムが得られやすい点で有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物としては、半減期が1分間となる温度が130〜220℃であるものが好ましい。具体的には、ジベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ(tert−ブチル)ペルオキシド、tert−ブチルペルオキシアセテート、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、α,α’−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン等が例示される。前記組成物に含まれる架橋剤は、1種単独でもよく、2種以上でもよい。
前記組成物中の有機過酸化物の含有量は、共重合体100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。前記範囲内の含有量であると、優れた物性を有する架橋ゴムが容易に得られる。
The composition of the present invention preferably contains a crosslinking agent. When the crosslinking agent is contained, a crosslinked product obtained by crosslinking the copolymers in the composition can be easily obtained. The crosslinked product is usually a crosslinked rubber having rubber elasticity.
Examples of the crosslinking agent include organic peroxides, polyols, amines and triazines. Among these, organic peroxides are preferable in terms of easily obtaining a crosslinked rubber excellent in rubber physical properties.
As the organic peroxide, one having a temperature at which the half life becomes 1 minute is 130 to 220 ° C. is preferable. Specifically, dibenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di (tert-butyl) peroxide, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, tert-butyl peroxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5- Bis (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexyne-3, α, α′-bis (tert-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, 2, 5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane and the like are exemplified. The crosslinking agent contained in the composition may be one kind alone, or two or more kinds.
0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of copolymers, and, as for content of the organic peroxide in the said composition, 0.1-5 mass parts is more preferable. When the content is within the above range, a crosslinked rubber having excellent physical properties is easily obtained.

本発明の組成物には、架橋助剤が含まれることが好ましい。架橋助剤が含まれると、組成物中の共重合体同士の架橋が円滑に進み、優れた物性を有する架橋ゴムが得られる。
架橋助剤としては、1分子内に2個以上の不飽和結合を有する化合物が例示される。架橋助剤の具体例としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ビスマレイミド、エチレングリコールジメタアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ジビニルベンゼン等が例示される。これらの中でもトリアリルシアヌレート及びトリアリルイソシアヌレートが好ましい。前記組成物に含まれる架橋助剤は、1種単独でもよく、2種以上でもよい。
前記組成物中の架橋助剤の含有量は、共重合体の100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜7質量部がより好ましい。前記範囲内の含有量であると、前記組成物の架橋物の硬度等の物性が優れる。
It is preferable that the composition of the present invention contains a coagent. When the crosslinking assistant is contained, crosslinking between the copolymers in the composition proceeds smoothly, and a crosslinked rubber having excellent physical properties can be obtained.
As a crosslinking coagent, the compound which has a 2 or more unsaturated bond in 1 molecule is illustrated. Specific examples of the crosslinking assistant include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, bismaleimide, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, divinyl benzene and the like. Be done. Among these, triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate are preferable. The crosslinking aid contained in the composition may be used alone or in combination of two or more.
0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of a copolymer, and, as for content of the crosslinking adjuvant in the said composition, 0.5-7 mass parts is more preferable. When the content is within the above range, physical properties such as hardness of the crosslinked product of the composition are excellent.

本発明の組成物には、他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、前記共重合体以外の樹脂からなる公知のエラストマー、添加剤等が例示される。
前記公知のエラストマーの含有量は、前記共重合体の100質量部に対して、0〜50質量部が好ましい。
The composition of the present invention may contain other components. Examples of other components include known elastomers, additives and the like which are composed of resins other than the above-mentioned copolymer.
The content of the known elastomer is preferably 0 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer.

本発明の組成物にカーボンブラックを含有させても構わない。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイト等が例示される。これらのうち、補強性の点でファーネスブラックまたはサーマルブラックがより好ましい。具体的には、HAF−LS、HAF、HAF−HS、FEF、GPF、APF、SRF−L、SRF−LM、SRF−HM、MT等が例示される。前記組成物に含まれるカーボンブラックは、1種単独でもよく、2種以上でもよい。   The composition of the present invention may contain carbon black. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, graphite and the like. Among these, furnace black or thermal black is more preferable in terms of reinforcement. Specifically, HAF-LS, HAF, HAF-HS, FEF, GPF, APF, SRF-L, SRF-LM, SRF-HM, MT and the like are exemplified. The carbon black contained in the composition may be one kind alone, or two or more kinds.

前記組成物中のカーボンブラックの含有量は、共重合体の100質量部に対して、1〜20質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。   The content of carbon black in the composition is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer.

添加剤としては、充填剤、加工助剤、分散助剤、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、接着助剤等が例示される。
シリカ及びカーボンブラック以外の充填剤としては、石英粉末、ケイソウ土、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アスベスト、グラファイト、ワラストナイト、二硫化モリブデン、炭素繊維、アラミド繊維、各種ウィスカー、ガラス繊維等が例示される。
加工助剤としては、ステアリン酸ソーダ、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アミド等の脂肪酸誘導体、天然ワックス、合成ワックス等が例示される。分散助剤としては、高級脂肪酸及びその金属アミン塩等が例示される。可塑剤としては、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、セバシン酸誘導体が例示される。軟化剤としては、潤滑油、プロセスオイル、コールタール、ヒマシ油が例示される。
老化防止剤としては、フェニレンジアミン、ヒンダードアミン、フォスフェート、キノリン、クレゾール、フェノール、ジチオカルバメート金属塩等が例示される。接着助剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤等が例示される。その他に、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を必要に応じて配合できる。
Examples of the additive include fillers, processing aids, dispersion aids, plasticizers, softeners, antiaging agents, adhesion aids and the like.
As fillers other than silica and carbon black, quartz powder, diatomaceous earth, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, mica powder, aluminum sulfate, calcium sulfate And barium sulfate, asbestos, graphite, wollastonite, molybdenum disulfide, carbon fiber, aramid fiber, various whiskers, glass fiber and the like.
Examples of processing aids include sodium stearate, calcium stearate, fatty acid derivatives such as stearic acid amide, natural waxes, synthetic waxes and the like. Examples of the dispersion aid include higher fatty acids and metal amine salts thereof. Examples of the plasticizer include phthalic acid derivatives, adipic acid derivatives and sebacic acid derivatives. Examples of the softener include lubricating oil, process oil, coal tar and castor oil.
As the antiaging agent, phenylenediamine, hindered amine, phosphate, quinoline, cresol, phenol, dithiocarbamate metal salt and the like are exemplified. Examples of adhesion promoters include silane coupling agents and titanate coupling agents. In addition, colorants, ultraviolet light absorbers, flame retardants, oil resistance improvers, foaming agents, anti-scorch agents, tackifiers, lubricants and the like can be added as required.

本発明の組成物は、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押し出し機等の混練装置を用いる混練方法によって、共重合体及びシリカと、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、加工助剤、充填材等の他の成分とを混合することにより調製できる。   The composition of the present invention is a copolymer, a silica, and, if necessary, a crosslinking agent, a crosslinking aid, a processing aid, a filling, by a kneading method using a kneading apparatus such as a roll, a kneader, a Banbury mixer, and an extruder. It can be prepared by mixing with other ingredients such as wood.

本発明の組成物のムーニー粘度は、10〜130が好ましい。ムーニー粘度が前記範囲内であると、加工性、架橋物の機械的物性等が良好となりやすい。組成物のムーニー粘度は、島津製作所社製SMV−201を用いて、JIS K6300−1:2013に準じて、直径38.1mm、厚さ5.54mmのL型ローターを用い、121℃で予熱時間を1分間、ローター回転時間を4分間に設定して測定される値である。   The Mooney viscosity of the composition of the present invention is preferably 10 to 130. When the Mooney viscosity is in the above range, processability, mechanical properties of the crosslinked product, and the like tend to be favorable. The Mooney viscosity of the composition is measured using SMV-201 manufactured by Shimadzu Corporation according to JIS K6300-1: 2013, using an L-shaped rotor having a diameter of 38.1 mm and a thickness of 5.54 mm, and preheating time at 121 ° C. The value is measured by setting the rotor rotation time to 4 minutes for 1 minute.

<架橋ゴムの製造方法>
本発明の組成物を架橋する(加硫する)ことにより架橋ゴムが得られる。前記組成物を所望の形状に成形した後で架橋してもよいし、架橋した後で成形してもよい。成形方法及び架橋方法は特に限定されず、公知の方法が適用される。架橋方法としては、加熱プレス架橋、スチーム架橋、熱風架橋、被鉛架橋等が例示される。一次架橋と二次架橋に分けて架橋処理を行ってもよい。二段階に分けて架橋することにより、架橋ゴムのゴム特性等を安定化できる。一次架橋条件としては、100〜200℃で数秒〜24時間加熱する方法が例示される。二次架橋条件としては、100〜300℃で30分〜48時間程度加熱する方法が例示される。
<Method of producing crosslinked rubber>
By crosslinking (vulcanizing) the composition of the present invention, a crosslinked rubber is obtained. The composition may be formed into a desired shape and then crosslinked, or may be formed after crosslinking. The molding method and the crosslinking method are not particularly limited, and known methods may be applied. Examples of the crosslinking method include hot press crosslinking, steam crosslinking, hot air crosslinking, lead-free crosslinking and the like. The crosslinking treatment may be performed separately for the primary crosslinking and the secondary crosslinking. By crosslinking in two steps, the rubber properties and the like of the crosslinked rubber can be stabilized. As primary crosslinking conditions, a method of heating at 100 to 200 ° C. for several seconds to 24 hours is exemplified. As secondary crosslinking conditions, a method of heating at 100 to 300 ° C. for about 30 minutes to 48 hours is exemplified.

前記組成物からなる架橋ゴムの硬度は、60〜99が好ましく、60〜90がより好ましく、65〜85がさらに好ましい。
前記組成物からなる架橋ゴムの破断伸びは、100%以上が好ましく、150%以上がより好ましく、200%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、通常500%以下である。
前記組成物からなる架橋ゴムの引張り強さ(強度)は、8MPa以上が好ましく、10MPa以上がより好ましく、15MPa以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、通常40MPa以下である。
前記組成物からなる架橋ゴムの100%引張応力は、3MPa以上が好ましく、4MPa以上がより好ましく、5MPa以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、通常15MPa以下である。
前記組成物からなる架橋ゴムの圧縮永久歪は、50%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、30%以下がさらに好ましい。下限は特に限定されないが、通常1%以上である。
前記組成物からなる架橋ゴムの比重は、通常、1.4〜1.8の範囲である。
以上の架橋ゴムの硬度、破断伸び、引張り強さ、引張応力、圧縮永久歪及び比重は、後述の方法で測定される値である。
60-99 are preferable, as for the hardness of the crosslinked rubber which consists of said composition, 60-90 are more preferable, and 65-85 are more preferable.
100% or more is preferable, 150% or more of the elongation at break of the crosslinked rubber which consists of said composition is more preferable, and 200% or more is still more preferable. The upper limit is not particularly limited, but is usually 500% or less.
The tensile strength (strength) of the crosslinked rubber comprising the composition is preferably 8 MPa or more, more preferably 10 MPa or more, and still more preferably 15 MPa or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 40 MPa or less.
The 100% tensile stress of the crosslinked rubber comprising the above composition is preferably 3 MPa or more, more preferably 4 MPa or more, and still more preferably 5 MPa or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 15 MPa or less.
50% or less is preferable, as for the compression set of the crosslinked rubber which consists of said composition, 40% or less is more preferable, and 30% or less is more preferable. The lower limit is not particularly limited, but is usually 1% or more.
The specific gravity of the crosslinked rubber comprising the composition is usually in the range of 1.4 to 1.8.
The hardness, breaking elongation, tensile strength, tensile stress, compression set and specific gravity of the above crosslinked rubber are values measured by the method described later.

(作用機序)
本発明の含フッ素共重合体組成物は、シリカを含むので、カーボンブラックを多量に添加した場合と同等の良好な圧縮永久歪を有し、カーボンブラックの添加では実現が難しかったその他の物性、すなわち引張り強さ及び破断伸びのうち少なくとも一方、が向上した架橋ゴムを形成する。シリカの硬度、構造安定性、化学的安定性等が、架橋ゴムのゴム物性の向上に寄与していると推測される。
(Mechanism of action)
Since the fluorine-containing copolymer composition of the present invention contains silica, it has the same good compression set as when a large amount of carbon black is added, and other physical properties which are difficult to realize by the addition of carbon black, That is, at least one of the tensile strength and the breaking elongation forms a crosslinked rubber. It is speculated that the hardness, structural stability, chemical stability, etc. of silica contribute to the improvement of the physical properties of the crosslinked rubber.

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail using the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

<測定方法>
[共重合体の組成]
共重合体の組成(各単位のモル比)は、19F−核磁気共鳴(NMR)分析、フッ素含有量分析、赤外吸収スペクトル分析により求めた。
[共重合体のヨウ素含有量]
共重合体中のヨウ素含有量は、ダイアインスツルメンツ社製の自動試料燃焼装置イオンクロマトグラフ用前処理装置AQF−100型とイオンクロマトグラフを組み合わせた装置で定量した。
[共重合体の貯蔵せん断弾性率G’]
Alpha Technologies社製RPA2000を用いて、ASTM D5289及びD6204に従い、温度100℃、振幅0.5度、振動数50回/分で測定した値を貯蔵せん断弾性率G’とした。
<Measurement method>
[Composition of copolymer]
The composition (molar ratio of each unit) of the copolymer was determined by 19 F-nuclear magnetic resonance (NMR) analysis, fluorine content analysis, and infrared absorption spectrum analysis.
[Iodine content of copolymer]
The iodine content in the copolymer was quantified by an apparatus combining an ion chromatograph and a sample processing apparatus for automatic sample burner ion chromatograph AQF-100 manufactured by Dia Instruments.
[Storage shear modulus G 'of copolymer]
A value measured at a temperature of 100 ° C., an amplitude of 0.5 degree, and a frequency of 50 times / minute according to ASTM D5289 and D6204 using RPA2000 manufactured by Alpha Technologies, Inc., was defined as a storage shear modulus G ′.

<架橋ゴムの物性評価>
[100%引張応力、引張り強さ、破断伸び、硬度]
含フッ素共重合体組成物を160℃で10分間の熱プレスによって一次架橋させた後、200℃のオーブン内で4時間加熱して二次架橋させて、厚さ2mmの架橋ゴムのシートを得た。得られた架橋ゴムシートを3号ダンベルで打ち抜き試料を作製した。
JIS K6251に準じて100%引張応力、引張り強さ及び破断伸びを測定した。
JIS K6253に準じて硬度(ショアA)を測定した。
<Evaluation of physical properties of crosslinked rubber>
[100% tensile stress, tensile strength, elongation at break, hardness]
The fluorine-containing copolymer composition is primarily crosslinked by heat pressing at 160 ° C. for 10 minutes, and then heated in an oven at 200 ° C. for 4 hours for secondary crosslinking to obtain a sheet of crosslinked rubber having a thickness of 2 mm. The The obtained crosslinked rubber sheet was punched out using a No. 3 dumbbell to prepare a sample.
100% tensile stress, tensile strength and breaking elongation were measured according to JIS K6251.
The hardness (Shore A) was measured according to JIS K6253.

[比重の測定]
新光電子社製比重計を用い、JIS K6220−1に準ずる方法で、架橋ゴムの比重を測定した。
[Measurement of specific gravity]
The specific gravity of the crosslinked rubber was measured by a method according to JIS K6220-1 using a densitometer manufactured by Shin Koden Co., Ltd.

[圧縮永久歪(CS)の測定]
含フッ素共重合体組成物を160℃で10分間の熱プレスによって一次架橋させた後、200℃のオーブン内で4時間加熱して二次架橋させて、厚さ12.5mmの架橋ゴム板を得た。前記架橋ゴム板を用い、JIS K6262に準じて200℃で70時間の圧縮永久歪試験を行い、架橋ゴムの圧縮永久歪を測定した。
[Measurement of compression set (CS)]
The fluorine-containing copolymer composition is primarily crosslinked by heat pressing at 160 ° C. for 10 minutes, and then heated in an oven at 200 ° C. for 4 hours for secondary crosslinking to form a crosslinked rubber plate having a thickness of 12.5 mm. Obtained. Using the crosslinked rubber plate, a compression set test was conducted at 200 ° C. for 70 hours according to JIS K6262, and the compression set of the crosslinked rubber was measured.

<含フッ素共重合体組成物に含まれる成分>
共重合体A:TFE単位とC3DVE単位とP単位とを有する共重合体、共重合体Aを構成する全単位の合計に対しTFE単位の割合が56モル%、P単位の割合が43.8モル%、C3DVE単位の割合が0.2モル%、G’=330kPa、共重合体の全質量に対してヨウ素原子を0.5質量%含有する。
共重合体B:TFE単位とP単位とを有する共重合体、共重合体Bを構成する全単位の合計に対しTFE単位の割合が56モル%、P単位の割合が44モル%、G’=280Pa、共重合体の全質量に対してヨウ素原子を0.4質量%含有する。
共重合体C:アフラス150P(製品名、旭硝子社製)、TFE単位とP単位とを有する共重合体、共重合体Cを構成する全単位の合計に対しTFE単位の割合が54モル%、P単位の割合が46モル%、G’=240Pa。
共重合体D:TFE単位とパーフルオロ(メチルビニルエーテル)単位(PMVE単位)とを有する共重合体、共重合体Dを構成する全単位の合計に対しTFE単位の割合が69モル%、PMVE単位の割合が31モル%、G’=540Pa、共重合体の全質量に対してヨウ素原子を0.15質量%含有する。
親水性シリカA:AEROSIL 50(製品名)、比表面積50±15m/g、見かけ比重約50g/L、平均一次粒子径30nm、日本アエロジル社製。
親水性シリカB:AEROSIL 200(製品名)、比表面積200±25m/g、見かけ比重約50g/L、平均一次粒子径12nm、日本アエロジル社製。
親水性シリカC:AEROSIL 300(製品名)、比表面積300±30m/g、見かけ比重約50g/L、平均一次粒子径7nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカA:AEROSIL NAX50(製品名)、比表面積40±10m/g、見かけ比重約60g/L、平均一次粒子径40nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカB:AEROSIL R972V(製品名)、比表面積110±20m/g、見かけ比重約90g/L、平均一次粒子径16nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカC:AEROSIL R9200(製品名)、比表面積170±20m/g、見かけ比重約200g/L、平均一次粒子径12nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカD:AEROSIL RX200(製品名)、比表面積140±25m/g、見かけ比重約50g/L、平均一次粒子径12nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカE:AEROSIL R8200(製品名)、比表面積160±25m/g、見かけ比重約140g/L、平均一次粒子径12nm、日本アエロジル社製。
疎水性シリカF:AEROSIL RX300−5(製品名)、比表面積300±30m/g、見かけ比重約50g/L、平均一次粒子径7nm、日本アエロジル社製。
カーボンブラックA:MT−C(製品名)、旭カーボン社製。
カーボンブラックB:シーストS(製品名)、東海カーボン社製。
架橋助剤A:トリアリルイソシアヌレート、TAIC WH−60(製品名)、日本化成社製。
架橋助剤B:トリアリルイソシアヌレート、TAIC(製品名)、日本化成社製。
充填材:TiO粉末。
架橋剤A:2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン(略称:パーヘキサ25B)。
架橋剤B:α,α’−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン(略称:パーカドックス14)。
加工助剤:ステアリン酸カルシウム。
<Components contained in the fluorine-containing copolymer composition>
Copolymer A: A copolymer having TFE units, C3DVE units and P units, the ratio of TFE units is 56 mol% and the ratio of P units is 43.8% of the total of all units constituting the copolymer A Mole%, the proportion of C3DVE units is 0.2 mol%, G ′ = 330 kPa, and 0.5 mass% of iodine atoms are contained with respect to the total mass of the copolymer.
Copolymer B: A copolymer having TFE units and P units, the ratio of TFE units is 56 mol%, the ratio of P units is 44 mol%, and G ′ with respect to the total of all units constituting the copolymer B. = 280 Pa, containing 0.4% by mass of iodine atom based on the total mass of the copolymer.
Copolymer C: AFRAS 150P (product name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), a copolymer having TFE units and P units, the ratio of TFE units is 54 mol% with respect to the total of all units constituting the copolymer C. The proportion of P units is 46 mol%, G ′ = 240 Pa.
Copolymer D: Copolymer having TFE units and perfluoro (methyl vinyl ether) units (PMVE units), the proportion of TFE units is 69 mol% with respect to the total of all units constituting the copolymer D, PMVE units The ratio of G is 31 mol%, G ′ = 540 Pa, and the iodine atom is contained at 0.15 mass% with respect to the total mass of the copolymer.
Hydrophilic silica A: AEROSIL 50 (product name), specific surface area 50 ± 15 m 2 / g, apparent specific gravity about 50 g / L, average primary particle diameter 30 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophilic silica B: AEROSIL 200 (product name), specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, apparent specific gravity about 50 g / L, average primary particle diameter 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophilic silica C: AEROSIL 300 (product name), specific surface area 300 ± 30 m 2 / g, apparent specific gravity about 50 g / L, average primary particle diameter 7 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica A: AEROSIL NAX 50 (product name), specific surface area 40 ± 10 m 2 / g, apparent specific gravity about 60 g / L, average primary particle diameter 40 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica B: AEROSIL R972V (product name), specific surface area 110 ± 20 m 2 / g, apparent specific gravity about 90 g / L, average primary particle diameter 16 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica C: AEROSIL R9200 (product name), specific surface area 170 ± 20 m 2 / g, apparent specific gravity about 200 g / L, average primary particle diameter 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica D: AEROSIL RX 200 (product name), specific surface area 140 ± 25 m 2 / g, apparent specific gravity about 50 g / L, average primary particle diameter 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica E: AEROSIL R8200 (product name), specific surface area 160 ± 25 m 2 / g, apparent specific gravity about 140 g / L, average primary particle diameter 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Hydrophobic silica F: AEROSIL RX300-5 (product name), specific surface area 300 ± 30 m 2 / g, apparent specific gravity about 50 g / L, average primary particle diameter 7 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Carbon black A: MT-C (product name) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
Carbon black B: Siest S (product name) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Crosslinking auxiliary A: triallyl isocyanurate, TAIC WH-60 (product name), manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
Crosslinking auxiliary agent B: triallyl isocyanurate, TAIC (product name), manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
Filler: TiO 2 powder.
Crosslinking agent A: 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane (abbreviation: Perhexa 25B).
Crosslinking agent B: α, α'-bis (tert-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene (abbreviation: Percadox 14).
Processing aids: calcium stearate.

[実施例、比較例]
表1〜4に示す配合(質量比)で、2本ロールを用い、各成分を均一に混練して含フッ素共重合体組成物を調製した。各組成物について、上述した方法により架橋ゴムの試験品を作製して、物性を評価した。その結果を表1〜4に併記する。
表中、試験例1、20、24、28は比較例であり、それ以外の試験例は実施例である。
Example, Comparative Example
Each component was uniformly knead | mixed using 2 rolls by the mixing | blending (mass ratio) shown to Tables 1-4, and the fluorine-containing copolymer composition was prepared. About each composition, the test article of crosslinked rubber was produced by the method mentioned above, and the physical property was evaluated. The results are shown in Tables 1 to 4.
In the table, Test Examples 1, 20, 24, and 28 are comparative examples, and the other test examples are examples.

Figure 2019070083
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シリカを含む実施例の架橋ゴムは、良好な圧縮永久歪を有し、引張り強さ及び破断伸びのうち少なくとも一方が向上していた。   The crosslinked rubbers of the examples containing silica had good compression set and at least one of tensile strength and breaking elongation was improved.

Claims (2)

テトラフルオロエチレンに基づく単位及びプロピレンに基づく単位を有する共重合体、又はテトラフルオロエチレンに基づく単位及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を有する共重合体と、シリカとを含む含フッ素共重合体組成物。   A fluorine-containing copolymer comprising a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on propylene, or a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether), and silica Composition. 前記共重合体100質量部に対して、前記シリカを20質量部以下の割合で含む請求項1に記載の含フッ素共重合体組成物。   The fluorine-containing copolymer composition according to claim 1, wherein the silica is contained in a ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the copolymer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021155588A (en) * 2020-03-27 2021-10-07 古河電気工業株式会社 Crosslinked fluororubber composition, wiring material using the same, and method for manufacturing the same

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