JP5177226B2 - ゴム積層体 - Google Patents
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Description
(A)2-置換-4,6-ジチオール-s-トリアジン誘導体
(B)アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物または炭酸塩
(C)1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセンまたはその2-エチルヘキシ
ル塩等
および/または
第4級アンモニウム塩等
を含有して形成されており、含フッ素重合体層に配合上の工夫がなされているものが記載されているが、含フッ素重合体層としてフッ素ゴム層が用いられ、フッ素ゴム層のフッ素含量が増加すると、十分な接着力が得られないか、あるいは接着界面に剥離が生ずるという問題点がみられる。
(1)フッ素ゴム層が、第4級アンモニウム塩を併用したポリオール系加硫系であって、特定の加硫誘導時間(T10)を満足させる3元系フッ素ゴムであり、NBR層が活性水素含有官能基を導入したNBRであって、パーオキサイド加硫系NBRである、自動車用燃料ホースとして好適な複層ゴムホース(特許文献2参照)
(A)フッ化ビニリデン由来の構成単位50〜60モル%、テトラフルオロエチ
レン由来の構成単位20〜30モル%およびヘキサフルオロプロペン由来
の構成単位10〜30モル%(合計100モル%)を有する3元共重合体である
フッ素ゴム 100重量部
(B)2価金属の酸化物および/または水酸化物 1〜40 〃
(C)ポリヒドロキシ芳香族化合物 0.5〜10 〃
(D)2-置換-4,6-ジチオール-s-トリアジン誘導体 0.1〜5 〃
(E1)第4級ホスホニウム塩またはテトラアルキル 0.1〜5 〃
アンモニウム塩加硫促進剤
(E2)1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン-7 0.01〜2 〃
またはその塩
(E3)5-置換-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネン 0.01〜2 〃
またはその塩
からなる組成物であるゴム積層体によって達成される。
内容積10Lのオートクレーブ内に、
パーフルオロオクタン酸アンモニウム 10g
リン酸水素二ナトリウム 6.3g
脱イオン水 5L
を仕込み、内部空間を窒素ガスで十分置換した後脱気し、そこにイソプロパノール5gを仕込んだ。その後、
フッ化ビニリデン〔VdF〕 68g
テトラフルオロエチレン〔TFE〕 52g
ヘキサフルオロプロペン〔HFP〕 500g
を仕込み、オートクレーブ内を80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム4gを仕込み、重合反応を開始させた。このときの内圧は、1.6MPaであった。
VdF 752g
TFE 608g
HFP 620g
4時間重合反応を継続した後、残ガスをパージして反応を停止させた。
内容積10Lのオートクレーブ内に、
パーフルオロオクタン酸アンモニウム 10g
リン酸水素二ナトリウム 6.3g
脱イオン水 5L
を仕込み、内部空間を窒素ガスで十分置換した後脱気し、そこにイソプロパノール5gを仕込んだ。その後、
フッ化ビニリデン〔VdF〕 83g
テトラフルオロエチレン〔TFE〕 50g
ヘキサフルオロプロペン〔HFP〕 390g
を仕込み、オートクレーブ内を80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム4gを仕込み、重合反応を開始させた。このときの内圧は、1.5MPaであった。
VdF 867g
TFE 520g
HFP 690g
4時間重合反応を継続した後、残ガスをパージして反応を停止させた。反応停止後は、参考例1と同様に処理された。
内容積10Lのオートクレーブ内に、
パーフルオロオクタン酸アンモニウム 10g
リン酸水素二ナトリウム 6.3g
脱イオン水 5L
を仕込み、内部空間を窒素ガスで十分置換した後脱気し、そこにイソプロパノール5gを仕込んだ。その後、
フッ化ビニリデン〔VdF〕 54g
テトラフルオロエチレン〔TFE〕 60g
ヘキサフルオロプロペン〔HFP〕 530g
を仕込み、オートクレーブ内を80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム6gを仕込み、重合反応を開始させた。このときの内圧は、1.6MPaであった。
VdF 596g
TFE 690g
HFP 670g
4時間重合反応を継続した後、残ガスをパージして反応を停止させた。反応停止後は、参考例1と同様に処理された。
フッ素ゴムA 100重量部
SRFカーボンブラック 13 〃
水酸化カルシウム 6 〃
酸化マグネシウム 3 〃
2-ジブチルアミノ-4,6-ジオール-s-トリアジン 0.5 〃
ビスフェノールAF50%フッ素ゴムAマスターバッチ 4.2 〃
ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド 1.7 〃
35%フッ素ゴムAマスターバッチ
1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン-7 0.5 〃
10%SRFカーボンブラックマスターバッチ
5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネニウム 0.5 〃
テトラフルオロボレート35%フッ素ゴムAマスターバッチ
以上の各成分をロール上で混練し、フッ素ゴム組成物Iを調製した。
参考例4において、フッ素ゴムAの代わりに同量のフッ素ゴムBを用い、またマスターバッチ用ゴムとしてもフッ素ゴムBを用いて、フッ素ゴム組成物IIを調製した。
参考例4において、フッ素ゴムAの代わりに同量のフッ素ゴムCを用い、またマスターバッチ用ゴムとしてもフッ素ゴムCを用いて、フッ素ゴム組成物IIIを調製した。
フッ素ゴムAが用いられた参考例4において、(E3)成分である5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネニウムテトラフルオロボレート35%フッ素ゴムAマスターバッチを用いずに、フッ素ゴム組成物IVを調製した。
フッ素ゴムBが用いられた参考例5において、(E3)成分である5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネニウムテトラフルオロボレート35%フッ素ゴムAマスターバッチを用いずに、フッ素ゴム組成物Vを調製した。
フッ素ゴムAが用いられた参考例4において、(E3)成分である5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネニウムテトラフルオロボレート35%フッ素ゴムAマスターバッチの代わりに、同量(0.5重量部)の1-ベンジル-3,5-ジメチルピリジニウムクロライド35%フッ素ゴムAマスターバッチが用いられた、フッ素ゴム組成物VIを調製した。
フッ素ゴムAが用いられた参考例4において、、(E3)成分である5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネニウムテトラフルオロボレート35%フッ素ゴムAマスターバッチの代わりに、同量(0.5重量部)の(1-フェニルメチル-4-ピペリジノ)ピリジニウムクロライド35%フッ素ゴムAマスターバッチが用いられた、フッ素ゴム組成物VIIを調製した。
硬度:ASTM D1415に対応するJIS K6301準拠、スプリング式硬さ試験機
A型を使用して測定
100%モジュラス:JIS K6301準拠、25×100×2mmのシート状試験片を
23℃で100%伸長させるのに必要な引張応力、伸び
率を測定し、100%モジュラスの値を算出
引張試験:厚さ2mmのシートから3号ダンベル型試験片を打ち抜き、JIS
K6301に準拠して、引張速度50cm/分で引張試験を行い、破
断強度および破断時伸びを測定
圧縮永久歪:ASTM D395に対応するJIS K6262準拠、25%圧縮、125℃、
70時間(65%以下:合格)
NBR(JSR製品N223L;CN含量41%) 100重量部
SRFカーボンブラック 40 〃
ステアリン酸 1 〃
酸化亜鉛 5 〃
硫黄 1.5 〃
加硫促進剤(大内新興化学製品MBTS;ジベンゾチアジル 1 〃
ジスルフィド)
以上の各成分をロール上で混練し、NBR組成物Iを調製した。
NBR(N223L) 100重量部
SRFカーボンブラック 30 〃
可塑剤(ADEKA製品RS-107;ジブチルカルビトールアジペート)4 〃
酸化マグネシウム 5 〃
トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品TAIC;純分60%) 4 〃
ジクミルパーオキサイド(日本油脂製品パークミルD-40; 2 〃
純分40%)
以上の各成分をロール上で混練し、NBR組成物IIを調製した。
(1) フッ素ゴム組成物から得られた未加硫シート(厚さ3mm)とNBR組成物から得られた未加硫シート(厚さ3mm)とを重ね合わせ、プレス圧力100kgf/cm2(9.8MPa)で、160℃、40分間プレス加硫し、得られた積層シート(厚さ4mm)から100×10mmの大きさに打ち抜いたものについて、剥離速度100mm/分で剥離試験を行い、剥離強度3.0KN/m以上を合格とした。なお、ゴム破壊(接着面での接合力が強いため、ゴム相で破断が生じる状態)の起こるものも接着力良好といえる。
(2) フッ素ゴム組成物から得られた未加硫シート(厚さ0.5mm)とNBR組成物から得られた未加硫シート(厚さ1.7mm)とを重ね合わせ、プレス圧力20kgf/cm2(1.96MPa)で、130℃、20分間の予備加硫を実施した後、得られた積層シートを直径5mmの樹脂製マンドレルにフッ素ゴム層側を下にして巻き付け、160℃、40分間のスチーム加硫(本加硫)を行った。この際用いられたスチーム圧力は、約5.2kgf/cm2(0.51MPa)であった。加硫物の断面をナイフで切断し、光学顕微鏡で接着状況を観察した。
(3) フッ素ゴム組成物から得られた未加硫シート(厚さ4mm)を、プレス圧力100kgf/cm2(9.8MPa)で、160℃、40分間プレス加硫し、得られたシート(厚さ2mm)から30×10mmの大きさに打ち抜いたものを、イソオクタン/トルエン/メタノール(容積比10/10/80)混合溶媒中に、40℃で48時間浸せき後の体積変化率ΔV(%)を測定すると共に、体積変化率が非常に小さく良好を◎、体積変化率が小さく良好を○、体積変化率が大きく、使用が難しいを×と評価した。
(1) 規定外の共重合比を有するフッ素ゴムが用いられた場合には、耐油性が悪化したり(比較例1)、接着性が悪化したりする(比較例2)。
(2) (E3)成分を配合しないと、フッ素ゴムAが用いられた場合でも、接着性が低下する(比較例3)。
(3) 規定外の共重合比を有するフッ素ゴムBを用いた場合には、(E3)成分のあり、なしは関係がない(比較例1、比較例4)。
(4) (E3)成分の代りにピリジニウム塩を用いた場合、フッ素ゴムAが用いられた場合でも、圧縮永久歪の悪化が避けられない(比較例5〜6)。
(5) 硫黄加硫系NBRとのゴム積層体の場合、表3の実施例1-比較例5、6の剥離強度の値を比較すると、そこには明らかな差が認められる。
(6) パーオキサイド架橋系NBRとのゴム積層体の場合、表3の実施例2-比較例11〜12の剥離強度の値を比較すると、そこには明らかな差が認められる。
Claims (10)
- 未加硫フッ素ゴム組成物および未加硫NBR組成物を加硫接着してなるゴム積層体であって、未加硫フッ素ゴム組成物が
(A)フッ化ビニリデン由来の構成単位50〜60モル%、テトラフル
オロエチレン由来の構成単位20〜30モル%およびヘキサフル
オロプロペン由来の構成単位10〜30モル%(合計100モル%)
を有する3元共重合体であるフッ素ゴム 100重量部
(B)2価金属の酸化物および/または水酸化物 1〜40 〃
(C)ポリヒドロキシ芳香族化合物 0.5〜10 〃
(D)2-置換-4,6-ジチオール-s-トリアジン誘導体 0.1〜5 〃
(E1)第4級ホスホニウム塩またはテトラアルキル 0.1〜5 〃
アンモニウム塩加硫促進剤
(E2)1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン 0.01〜2 〃
-7またはその塩
(E3)5-置換-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5- 0.01〜2 〃
ノネンまたはその塩
からなる組成物であることを特徴とするゴム積層体。 - 未加硫NBR組成物が、硫黄加硫またはパーオキサイド架橋加硫可能な、アクリロニトリル含量30〜50重量%のNBRの組成物である請求項1記載のゴム積層体。
- (D)成分である2-置換-4,6-ジチオール-s-トリアジンが2-ジブチルアミノ-4,6-ジチオール-s-トリアジンである請求項1記載のゴム積層体。
- (E3)成分である5-置換-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネンまたはその塩が、炭素数1〜24のアルキル基または炭素数7〜20のアラルキル基で5-位が置換された化合物である請求項1記載のゴム積層体。
- 5-置換-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネンが5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネンである請求項4記載のゴム積層体。
- 5-置換-1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕-5-ノネンの塩がテトラフルオロボレート塩またはヘキサフルオロホスフェート塩である請求項4記載のゴム積層体。
- (C)成分、(E1)成分および(E3)成分の少くとも一種が未加硫フッ素ゴムとのマスターバッチとして用いられた請求項1記載のゴム積層体。
- (E2)成分が充填剤とのマスターバッチとして用いられた請求項1記載のゴム積層体。
- 充填剤がカーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、けいそう土または硫酸バリウムである請求項8記載のゴム積層体。
- 燃料系部品として用いられる請求項1記載のゴム積層体。
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