JP2850085B2 - フッ素ゴム組成物 - Google Patents

フッ素ゴム組成物

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JP2850085B2 JP5220695A JP22069593A JP2850085B2 JP 2850085 B2 JP2850085 B2 JP 2850085B2 JP 5220695 A JP5220695 A JP 5220695A JP 22069593 A JP22069593 A JP 22069593A JP 2850085 B2 JP2850085 B2 JP 2850085B2
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延郎 中林
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、硬度および圧縮永久
歪が共に低く、パッキング材またはシール材として使用
可能なフッ素ゴム組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フッ素ゴムは、耐熱性、耐薬品性、電気
絶縁性等に優れているため、各種のパッキング材、シー
ル材等に使用されているが、その硬度(JIS−K−6
301−A)が70〜80度と比較的高いという問題が
あった。そこで、最近になって低硬度のフッ素ゴム組成
物を開発するため、架橋密度を下げたり、可塑剤を変え
たりすることが試みられるようになったが、まだ適切な
可塑剤が見出されてないため、不適切な可塑剤の使用や
架橋密度の低下により、製品に種々の欠点が生じてい
た。
【0003】例えば、低硬度のフッ素ゴム組成物とし
て、フッ素ゴムに液状フッ素ゴム、フッ化シリコーンオ
イルまたはジブチルフタレート等の可塑剤を配合して加
硫後のゴム硬度(JIS−K−6301−A)が35度
程度に低くなるようにしたものが知られている。しか
し、このフッ素ゴム組成物は、加硫後のゴム硬度が低い
反面、圧縮永久歪が大きくて30%以上になるという欠
点があった。また、上記のフッ素ゴム組成物は、シート
状に成形した後、一次加硫をプレス加硫で行い、次いで
二次加硫(ポスト加硫)をオーブン加硫で行って製品化
されるが、このポスト加硫の際にブリード現象が発生し
たり、変形したりする等の欠点があった。そして、これ
らの欠点を解消しようとすると、上記のゴム硬度が50
度以上に上昇し、市場の要求を満たすことができなかっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、フッ素ゴ
ムに適切な可塑剤を添加することにより、加硫密度を下
げることなく加硫後の硬度および圧縮永久歪を低くし、
しかもポスト加硫の際にブリード現象が発生したり変形
したりすることがないようにし、シール材用等に好適な
フッ素ゴム組成物を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のフッ素ゴム組
成物は、二元系フッ素ゴムと可塑剤、ポリオール系加硫
剤その他の添加剤とからなり、上記の可塑剤として上記
フッ素ゴムと同程度の耐熱性および耐薬品性を備えた液
状の炭化フッ素系、炭化水素系、エポキシ系のオリゴマ
ーまたはポリマーのうち上記炭化フッ素系のオリゴマー
またはポリマーと、該炭化フッ素系以外のオリゴマーま
たはポリマーとが併用して配合され、フッ素ゴム100
重量部に対して炭化フッ素系可塑剤の配合量が10〜5
0重量部、該炭化フッ素系以外の可塑剤の配合量が3〜
30重量部であることを特徴とする。
【0006】この発明で使用するフッ素ゴムは、硬度お
よび圧縮永久歪の双方を低くするため、特に二元系フッ
素ゴムが選択され、その加硫形態はポリオール加硫が
択される
【0007】可塑剤は、フッ素ゴムと同程度の耐熱性と
耐薬品性を有しており、ブリードせず、ポスト加硫温度
(例えば200℃)において分解せず、またほとんど飛
散せず、かつ圧縮永久歪に悪影響を及ばさない液状の炭
化フッ素系、炭化水素系、エポキシ系のオリゴマーまた
はポリマーであり、この発明では炭化フッ素系の可塑剤
と該炭化フッ素系以外の可塑剤とが併用される。上記の
炭化フッ素系可塑剤としては、入手が容易な点で液状フ
ッ素ゴムが好ましく、また炭化水素系可塑剤としてはポ
リブテンが、またエポキシ系可塑剤としては液状エポキ
シ樹脂がそれぞれ入手し易い点で好ましい。なお、上記
のポリブテンは、ポスト加硫におけるブリードや飛散を
防止するため、平均分子量3000以上のものが好まし
い。また、液状エポキシ樹脂は、同様の理由で平均分子
量400以上のものが好ましい。
【0008】この発明において、上記可塑剤の配合量
は、フッ素ゴム100重量部に対して炭化フッ素系可塑
剤が10〜50重量部、炭化フッ素系以外の可塑剤が3
〜30重量部である
【0009】
【作用】フッ素ゴムに可塑剤として該フッ素ゴムと同程
度の耐熱性と耐薬品性を有する前記の炭化フッ素系可塑
剤と炭化フッ素系以外の可塑剤とを併用して配合するこ
とにより、炭化フッ素系可塑剤が他の可塑剤の相溶性を
向上させ、フッ素ゴムに上記他の可塑剤および加硫剤そ
の他の添加剤が均一に分散し、これをシート状に成形
し、加硫することにより、硬度(JIS−K−6301
−A)が30〜45度、圧縮永久歪(JIS K 63
01、100℃×25%圧縮×70時間)が10〜15
%の低硬度・低圧縮永久歪のゴムシートが得られる。し
かも、上記の可塑剤は、ブリードせず、ポスト加硫の際
に分解せず、ほとんど飛散することもない。ただし、上
記他の可塑剤の配合量が3重量部未満では硬度低下の効
果が得られず、反対に30重量部を超えると、圧縮永久
歪が大きくなる。また、炭化フッ素系可塑剤の配合量が
10重量部未満では相溶性が向上せず、50重量部を超
えても効果が変わらない。
【0010】
【実施例】実施例1、2 エラストマーとして二元系フッ素ゴム(アウジモント社
製、商品名「テクノフロンFor LHF」を、可塑剤
として液状フッ素ゴム(デュポン社製、商品名「バイト
ンLM」)およびポリブテン(日本石油化学社製、商品
名「日石ポリブテンHV−3000」)をそれぞれ使用
し、下記表1の配合により、実施例1、2のフッ素ゴム
組成物を製造した。
【0011】 表1 実施例番号 1 2 二元系フッ素ゴム(重量部) 100.0 100.0 酸化マグネシウム(重量部) 2.0 2.0 水酸化カルシウム(重量部) 2.0 2.0 MTブラック(重量部) 1.0 1.0 液状フッ素ゴム(重量部) 45.0 30.0 ポリブテン(重量部) 21.0 11.0 加硫剤A(重量部) 2.0 2.0 促進剤B(重量部) 1.0 1.0 ただし、表1において、加硫剤Aはヘキサフルオロイソ
プロピリデンビスフェノール50%マスターバッチであ
り、促進剤Bはベンジルトリフェニルホスフォニウムク
ロライド30%マスターバッチである。
【0012】上記の配合物を8インチロールで混練り
後、2.3±0.1mmの厚さに分出し、得られたシー
トを一辺長300mmの正方形に切断してシート試料と
した。また、上記のシートを幅25mm、長さ50mm
の長方形に切断し、その3枚を重ねて硬度測定用試料と
した。また、上記シートを直径29mmの円形に切断
し、6枚を重ねて圧縮永久歪測定用試料とした。これら
3種の試料に一次加硫および二次加硫を順に施した。一
次加硫は飽和水蒸気を熱源とするプレス加硫とし、その
条件は、各試料とも164℃で30分に設定した。ま
た、ポスト加硫は、乾熱空気を熱源とするギヤーオーブ
ン加硫で行い、その条件は、シート試料および硬度測定
用試料については200℃×24時間に設定し、圧縮永
久歪測定用試料については130℃×3時間、150℃
×4時間、180℃×2時間および200℃×24時間
の4段階の加硫を順に実施した。
【0013】上記の加硫後における各試料の寸法は、シ
ート試料では厚みが1.9〜2.0刑で、一辺長が30
0mmであった。また、硬度測定用試料では、厚みが
6.5±0.2mm、幅が25mm、長さが50mmで
あった。また、圧縮永久歪測定用試料では、直径が2
9.1±0.1mm、厚みが12.7±0.13mmで
あった。そして、上記の加硫後、各試料を室温に48時
間放置し、硬度(JISK 6301−A)および圧縮
永久歪(JIS K 6301、100℃×25%圧縮
×70時間)を測定し、かつブリードおよび変形の有無
を目視により検査した。その結果を下記の表2に示す。
ただし、硬度測定は、硬度測定用試料を2枚重ねて行っ
た。
【0014】 表2 実施例番号 1 2 硬度(度) 32 40 圧縮永久歪(%) 12 11 ブリードの有無 無 無 変形の有無 無 無
【0015】比較例1〜3 上記実施例1、2における可塑剤を種々に変更し、比較
例1〜3のフッ素ゴム組成物を製造した。その配合を下
記の表3に示す。なお、比較例2に使用した可塑剤のフ
ッ化シリコーンオイルは、25℃における動粘度が10
000センチストークのものである。
【0016】 表3 比較例番号 1 2 3 二元系フッ素ゴム(重量部) 100.0 100.0 100.0 酸化マグネシウム(重量部) 2.0 2.0 2.0 水酸化カルシウム(重量部) 2.0 2.0 2.0 MTブラック(重量部) 1.0 1.0 1.0 液状フッ素ゴム(重量部) 35.0 − − フッ化シリコーンオイル(重量部)− 12.0 − ジブチルフタレート(重量部) − − 10.0 加硫剤A(重量部) 2.0 3.0 2.0 促進剤B(重量部) 1.0 1.5 1.0
【0017】上記比較例1〜3の配合からなるフッ素ゴ
ム組成物を用い、実施例1、2におけると同様にしてシ
ート試料、硬度測定用試料および圧縮永久歪測定用試料
を作成し、上記同様に硬度および圧縮永久歪を測定し、
併せてブリードおよび変形の有無を検査した。その結果
を下記の表4に示す。
【0018】 表4 比較例番号 1 2 3 硬度(度) 50 38 49 圧縮永久歪(%) 11 34 15 ブリードの有無 無 有 無 変形の有無 無 有 無
【0019】実施例3〜5 エラストマーとして二元系フッ素ゴムA(アウジモント
社製、商品名「テクノフロンFor LHF」または二
元系フッ素ゴムB(デュポン社製、商品名「バイトンA
−41J」を使用し、可塑剤として液状フッ素ゴム(デ
ュポン社製、商品名「バイトンLM」)、ポリブテン
(日本石油化学社製、商品名「日石ポリブテンHV−3
000」)および液状エポキシ樹脂(シェル化学社製、
商品名「エピコート834」)を使用し、下記表5の配
合により、実施例のフッ素ゴム組成物を製造し
た。
【0020】 表5 実施例番号 二元系フッ素ゴムA(重量部) − 100.0 100.0 二元系フッ素ゴムB(重量部)100.0 − − 酸化マグネシウム(重量部) 3.0 2.0 2.0 水酸化カルシウム(重量部) 3.0 2.0 2.0 MTブラック(重量部) 1.0 1.0 1.0 液状フッ素ゴム(重量部) 35.0 40.0 30.0 ポリブテン(重量部) 18.0 − − 液状エポキシ樹脂(重量部) − 18.0 12.0 加硫剤A(重量部) 2.0 3.0 3.0 促進剤B(重量部) 1.0 1.5 1.5
【0021】上記実施例3〜5の配合からなるフッ素ゴ
ム組成物を用い、実施例1、2におけると同様にしてシ
ート試料、硬度測定用試料および圧縮永久歪測定用試料
を作成し、上記同様に硬度および圧縮永久歪を測定し、
併せてブリードおよび変形の有無を検査した。その結果
を下記の表6に示す。
【0022】 表6 実施例番号 硬度(度) 30 34 39 圧縮永久歪(%) 13 14 12 ブリードの有無 無 無 無 変形の有無 無 無 無
【0023】上記の表1〜6で明らかなとおり、この発
明の実施例1〜は、いずれも硬度が45度以下、圧縮
永久歪が14%以下と低く、かつブリードおよび変形が
無かった。これに対して可塑剤に液状フッ素ゴムのみを
使用した比較例1は、硬度が50度と高く、また可塑剤
にフッ化シリコーンオイルを使用した比較例2は、硬度
が低い反面、圧縮永久歪が34%と大きく、かつブリー
ドおよび変形が発生し、また可塑剤にジブチルフタレー
トを使用した比較例3は、硬度が高過ぎ、49度であっ
た。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項1記載の
フッ素ゴム組成物は、フッ素ゴムとして二元系のもの
を、また加硫剤としてポリオール系のものをそれぞれ採
用し、かつ可塑剤として炭化フッ素系、炭化水素系、エ
ポキシ系のオリゴマーまたはポリマーのうち上記炭化フ
ッ素系のものと、該炭化フッ素系以外のものとを併用
し、フッ素ゴム100重量部に対して炭化フッ素系可塑
剤の配合量を10〜50重量部、該炭化フッ素系以外の
可塑剤の配合量を3〜30重量部にそれぞれ設定したも
のであるから、加硫後における硬度および圧縮永久歪を
それぞれ30〜45度および10〜15%に低く抑える
ことができ、かつポスト加硫の際にブリードおよび変形
が発生せず、パッキング材やシール材用として好適であ
る。
【0025】そして、請求項2に記載のフッ素ゴム組成
物は、炭化フッ素系可塑剤として液状フッ素ゴムを、ま
た炭化水素系可塑材としポリブテンを、エポキシ系可塑
材として液状エポキシ樹脂をそれぞれ使用したものであ
るから、入手が容易で、製造コストを低くすることがで
きる
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 63:00) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 27/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二元系フッ素ゴムと可塑剤、ポリオール
    加硫剤その他の添加剤とからなり、上記の可塑剤とし
    て上記フッ素ゴムと同程度の耐熱性および耐薬品性を備
    えた液状の炭化フッ素系、炭化水素系、エポキシ系の
    リゴマーまたはポリマーのうち上記炭化フッ素系のオリ
    ゴマーまたはポリマーと、該炭化フッ素系以外のオリゴ
    マーまたはポリマーとが併用して配合され、フッ素ゴム
    100重量部に対して炭化フッ素系可塑剤の配合量が1
    0〜50重量部、該炭化フッ素系以外の可塑剤の配合量
    が3〜30重量部であることを特徴とするフッ素ゴム組
    成物。
  2. 【請求項2】 二元系フッ素ゴムと可塑剤、ポリオール
    加硫剤その他の添加剤とからなり、上記の可塑剤とし
    て液状フッ素ゴムと、上記フッ素ゴムと同程度の耐熱性
    および耐薬品性を備えたポリブテンおよび液状エポキシ
    樹脂の一方とが併用して配合され、フッ素ゴム100重
    量部に対して上記液状フッ素ゴムの配合量が10〜50
    重量部、上記ポリブテンおよび液状エポキシ樹脂の一方
    の配合量が3〜30重量部であることを特徴とするフッ
    素ゴム組成物。
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