JP5124945B2 - フッ素ゴム架橋体の製造方法 - Google Patents
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Description
a)ポリオール架橋可能なフッ素ゴムと、第4級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、ポリオール系架橋剤とを含有し、且つ前記架橋促進剤と前記ポリオール系架橋剤との重量比X(架橋促進剤/ポリオール系架橋剤)が0.90〜3.00であるフッ素ゴム組成物を加圧・加熱・加硫して加硫品を成形する一次加硫を行い、
b)次いで、前記ポリオール系架橋剤5〜20wt%(全量に対して)と前記架橋促進剤1〜10wt%(全量に対して)を含有する処理液を前記加硫品の表面に塗布し、
c)200℃〜300℃の温度範囲で1〜20時間熱処理することを特徴とするフッ素ゴム架橋体の製造方法。
前記処理液による塗布膜厚が、1〜15μmの範囲であることを特徴とする請求項1記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
下記評価方法IIによるマグネット粘着増加率が、10%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
評価方法II:下を固定した磁石(永久磁石、形状:厚さ3.6mm、縦3mm×横3mmの角柱)上に、厚さ0.4mm、縦3mm×横3mmの試料ゴムシートを重ねておく。
この試料ゴムシート上に金属棒(SPCC(冷間圧延鋼板)製、重さ:30g、ゴムとの接触部分の形状:3mm×1mmの角棒)を置き、23℃、湿度50%の条件下で、ゴムと金属棒との間の初期粘着力Fを測定する。
次いで、試料ゴム上に再度金属棒を置き、磁石、試料ゴム及び金属棒からなる試験ユニットを80℃下で2時間放置後、0℃下で2時間放置する。
この温度変化による放置を20サイクル繰り返して、最後のサイクル後に0℃雰囲気から試験ユニットを取り出し、粘着力F”を測定し、これら測定値F、F”を用いて下記式により粘着増加率を求める。
(粘着増加率)=100×(F”−F)/F
請求項1〜3のいずれかに記載の方法により製造されたフッ素ゴム架橋体のHDD内のマグネットフォルダータイプストッパーとしての使用。
本発明のフッ素ゴム組成物は、ポリオール架橋可能なフッ素ゴムと、第4級アンモニウム塩又は第4級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、ポリオール系架橋剤とを少なくとも含有する。
ポリオール架橋可能なフッ素ゴム(ポリオール架橋系フッ素ゴム)としては、1種又は2種以上の含フッ素オレフィンの重合体又は共重合体を用いることができる。
ポリオール系架橋剤としては、ビスフェノール類が好ましい。具体的には、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[ビスフェノールA]、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)パーフルオロプロパン[ビスフェノールAF]、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン[ビスフェノールS]、ビスフェノールA−ビス(ジフェニルホフェート)、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン等のポリヒドロキシ芳香族化合物が挙げられ、好ましくはビスフェノールA、ビスフェノールAF等が用いられる。これらはアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩の形であってもよい。
本発明において架橋促進剤として用いられる第4級アンモニウム塩は、下記一般式(1)で示される化合物(以下、本発明の第4級アンモニウム塩という)を用いることができる。
本発明において、その他の配合成分としては、
例えばカーボンブラック、カーボン繊維など補強剤;
ハイドロタルサイト(Mg6Al2(OH)16CO3)、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硼酸アルミニウム、ガラス繊維、アラミド繊維等の充填剤;
ワックス、金属セッケン等の加工助剤;
水酸化カルシウム、酸化亜鉛などの受酸剤;
老化防止剤;熱可塑性樹脂;などのようなゴム工業で一般的に使用されている配合剤を本発明に使用する架橋剤及び架橋促進剤の効果を損なわない範囲で必要に応じて添加できる。
本発明において、架橋促進剤とポリオール系架橋剤との重量比X(架橋促進剤/ポリオール系架橋剤)は架橋促進剤が第4級ホスホニウム塩である場合、0.90〜3.00の範囲であり、好ましくは0.90〜2.00の範囲である。
本発明に係るポリオール架橋可能なフッ素ゴム組成物の調製法としては、例えば、所定量の上記各成分を、インターミックス、ニーダ、バンバリーミキサー等の密閉型混練機またはオープンロールなどゴム用の一般的な混練機で混練する手法や、各成分を溶剤等で溶解して、攪拌機等で分散させる方法などが挙げられる。
<一次加硫(架橋)による加硫品の成形>
上記のように調製されたフッ素ゴム組成物を加圧・加熱・加硫して加硫品を成形する。
次いで、前記ポリオール系架橋剤及び前記架橋促進剤を溶剤に溶解させた処理液を前記加硫品の表面に塗布する。
上記のようにして加硫品表面に表面処理液により塗膜を形成した後、熱処理を行う。
図1に示すように下を固定した磁石(永久磁石、形状:厚さ3.6mm、縦3mm×横3mmの角柱)上に、厚さ0.4mm、縦3mm×横3mmの試料ゴムシートを重ねておいた。この試料ゴムシート上に金属棒(SPCC(冷間圧延鋼板)製、重さ:30g、ゴムとの接触部分の形状:3mm×1mmの角棒)を置き、23℃、湿度50%の条件下で、ゴムと金属棒との間の初期粘着力Fを測定した。
図1に示すように下を固定した磁石(永久磁石、形状:厚さ3.6mm、縦3mm×横3mmの角柱)上に、厚さ0.4mm、縦3mm×横3mmの試料ゴムシートを重ねておいた。この試料ゴムシート上に金属棒(SPCC(冷間圧延鋼板)製、重さ:30g、ゴムとの接触部分の形状:3mm×1mmの角棒)を置き、23℃、湿度50%の条件下で、ゴムと金属棒との間の初期粘着力Fを測定した。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム;
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・9.0重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、ゴム硬度(表面処理する前と処理後の両方を測定した)、粘着増加率を以下の方法で測定した。その結果を表1に示す。
JIS K6253に準拠し、タイプAデュロメーターで測定した。通常40〜95(ポイント)が好ましく、60〜90(ポイント)がより好ましい。
評価方法I :前述した方法による。
評価方法II:前述した方法による。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム;
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・9.0重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム;
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩;デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・9.0重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・1.6重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・1.6重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・1.6重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
下記組成からなる表面処理液を調製した。
(2)第4級ホスホニウム塩(架橋促進剤);ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド ・・・2重量%
(3)アセトン/メタノール(1/1)混合溶媒 ・・・20重量%
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・9.0重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
表面処理は行わない。
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
<配合成分とその配合量>
(1)ポリオール架橋可能なフッ素ゴム;
(デュポン・ダウ・エラストマー社製「バイトンA500」;ポリオール加硫系、ムーニー粘度ML1+10(121℃)45) ・・・100重量部
(2)MTカーボン;
(Huber社製「Huber N-990」;平均粒径500mμ、比表面積6m2/g) ・・・25重量部
(3)酸化マグネシウム
(協和化学工業社製「キョウワマグ#150」) ・・・3重量部
(4)水酸化カルシウム;
(近江化学工業社製「カルディック#2000」) ・・・3重量部
(5)架橋剤;ビスフェノールAF(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#30」;50wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕50wt%のマスターバッチ) ・・・4.5重量部
(注:ロール投入)
(6)架橋促進剤;第4級ホスホニウム塩(デュポン・ダウ・エラストマー社製「キュラティブVC#20」;架橋促進剤33wt%とフッ素ゴム〔バイトンE−45〕67wt%のマスターバッチ) ・・・1.6重量部
(注:ロール投入)
以上の各配合成分(加硫成分を除く。)をニーダに投入して20分混練した後、オープンロールにて加硫成分を投入することで組成物を調製した。
表面処理は行わない。
次に、260℃で10時間熱処理を行った。
得られた熱処理物について、実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。
表1より、実施例1〜3では、表面処理を行うことでゴム硬度の上昇がある。また粘着評価において、評価方法I、II共に増加率が10%以下であり、良好な粘着特性を保持していることがわかる。
(本発明品) (比較例品:汎用品)
実施例 塗布回数 膜厚 ゴム硬度 比較例 塗布回数 膜厚 ゴム硬度
0 0 80 0 0 80
1 1 5 84 1 1 5 83
2 2 8 86 2 2 8 84
3 3 12 89 3 3 12 84
追加 6 22 90 追加 6 21 85
実施例1で得られたフッ素ゴム架橋体の表面処理液による塗布膜(樹脂層)をFT−IR(赤外線吸収スペクトル法に用いる装置)によってその存在を確認した。その結果を図3の(B)に示す。
上記のようして得られたフッ素ゴム架橋体は、低粘着性及び帯電防止性に優れており、中でもHDD内のマグネットフォルダータイプストッパー等に好適に使用でき、その他、ハードディスク(HDD)記憶装置用ヘッド、光ディスク等を用いる車載用ディスク装置やカメラ一体型ビデオレコーダー用ディスク装置等の記憶装置用ヘッド、プリンターヘッド等の衝撃吸収用ストッパー部品;Oリング、パッキン、Vパッキン、オイルシール、ガスケット、角リング、Dリング、ダイアフラム、各種バルブ等の流体(気体等を含む。)漏洩防止用の各種ゴム部品;防振ゴム、ベルト、ゴム引布、ワイパー等の各種ゴム部品等として好適に用いられる。
Claims (4)
- a)ポリオール架橋可能なフッ素ゴムと、第4級ホスホニウム塩からなる架橋促進剤と、ポリオール系架橋剤とを含有し、且つ前記架橋促進剤と前記ポリオール系架橋剤との重量比X(架橋促進剤/ポリオール系架橋剤)が0.90〜3.00であるフッ素ゴム組成物を加圧・加熱・加硫して加硫品を成形する一次加硫を行い、
b)次いで、前記ポリオール系架橋剤5〜20wt%(全量に対して)と前記架橋促進剤1〜10wt%(全量に対して)を含有する処理液を前記加硫品の表面に塗布し、
c)200℃〜300℃の温度範囲で1〜20時間熱処理することを特徴とするフッ素ゴム架橋体の製造方法。 - 前記処理液による塗布膜厚が、1〜15μmの範囲であることを特徴とする請求項1記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
- 下記評価方法IIによるマグネット粘着増加率が、10%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフッ素ゴム架橋体の製造方法。
評価方法II:下を固定した磁石(永久磁石、形状:厚さ3.6mm、縦3mm×横3mmの角柱)上に、厚さ0.4mm、縦3mm×横3mmの試料ゴムシートを重ねておく。
この試料ゴムシート上に金属棒(SPCC(冷間圧延鋼板)製、重さ:30g、ゴムとの接触部分の形状:3mm×1mmの角棒)を置き、23℃、湿度50%の条件下で、ゴムと金属棒との間の初期粘着力Fを測定する。
次いで、試料ゴム上に再度金属棒を置き、磁石、試料ゴム及び金属棒からなる試験ユニットを80℃下で2時間放置後、0℃下で2時間放置する。
この温度変化による放置を20サイクル繰り返して、最後のサイクル後に0℃雰囲気から試験ユニットを取り出し、粘着力F”を測定し、これら測定値F、F”を用いて下記式により粘着増加率を求める。
(粘着増加率)=100×(F”−F)/F - 請求項1〜3のいずれかに記載の方法により製造されたフッ素ゴム架橋体のHDD内のマグネットフォルダータイプストッパーとしての使用。
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