JP5725167B2 - 含フッ素エラストマーの製造方法 - Google Patents
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CF2=CF-〔OCF2CF(CF3)〕aO(CF2)bO〔CF(CF3)CF2O〕C-CF=CF2
(a+cは0〜4の整数であり、bは2以上の整数である)で表わされるパーフルオロアルキルジビニルエーテルモノマーを共重合反応させるに際し、該パーフルオロアルキルジビニルエーテルモノマーを、共重合反応開始前および共重合反応開始後に分けて、あるいはその全添加量を共重合反応開始後に添加して共重合させ、パーオキサイド架橋可能な含フッ素エラストマーを製造する方法によって達成される。
CF2=CF〔OCF2CF(CF3)〕aO(CF2)bO〔CF(CF3)CF2O〕CCF=CF2
(a+cは0〜4の整数であり、bは2以上の整数であり、好ましくはa+cは0〜2の整数であり、bは2である)で表わされるものが用いられ、これらは共重合反応開始前に全量が投入されるのではなく、一般には共重合反応開始前および共重合反応開始後に分けて添加される。共重合反応開始前に添加されるパーフルオロジビニルエーテルモノマー量は、該モノマー全添加量の30重量%以下とされる。あるいは、その全添加量が共重合反応開始後に添加されてもよい。
攪拌羽根を有する、内容積10Lのステンレス鋼製オートクレーブ中に、
CF3CF2CF2 OCF(CF 3 )CF 2 OCF(CF3)COONH4 〔乳化剤〕 34g
Na2HPO4・12水和物 〔緩衝剤〕 17g
I(CF2)4I 〔連鎖移動剤〕 27g
イオン交換水 5600ml
を仕込んだ後窒素置換を行い、反応器内の酸素の除去を行った。
1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ビス〔(トリフルオロビニル) 3g
オキシ〕エタン CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2
パーフルオロメチルビニルエーテル CF2=CFOCF3〔PMVE〕 790g
VdF/TFE=87.5/12.5モル%混合ガス 670g
を導入し、反応器内の温度を50℃に上昇させた。50℃到達時の反応器内圧力は、3.14 MPa・Gであった。温度が安定したことを確認した後、レドックス系を形成する過硫酸アンモニウム1.0gおよび亜硫酸水素ナトリウム0.1gを反応器内に導入し、重合反応を開始させた。反応器内の圧力が3.00 MPa・Gとなった時点で、VdF/TFE/PMVE=79.6/11.4/9.0モル%の混合比のモノマー混合物を導入し、3.10MPa・Gまで昇圧させた。重合反応中は、上記組成のモノマー混合物を導入することで、反応圧力を3.00〜3.10 MPa・Gに保った。
実施例1において、重合開始剤投入前におけるCF2=CFOCF2CF2OCF=CF2仕込量3gを24gに変更し、重合開始剤投入後におけるCF2=CFOCF2CF2OCF=CF2の導入が行われなかった。得られた共重合体の共重合組成は、VdF/TFE/PMVE/CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2=73.4/9.6/19.8/0.2モル%であった。
実施例1において、CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2が全く用いられなかった。得られた共重合体の共重合組成は、VdF/TFE/PMVE=73.6/9.7/16.7モル%であった。
攪拌羽根を有するステンレス鋼製で内容積10Lのオートクレーブ中に、
CF3CF2CF2 OCF(CF 3 )CF 2 OCF(CF3)COONH4 〔乳化剤〕 20g
Na2HPO4・12水和物 〔緩衝剤〕 5g
I(CF2)4I 〔連鎖移動剤〕 5g
イオン交換水 5000ml
を仕込んだ後、窒素置換を行い、反応器内の酸素の除去を行った。
1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ビス〔(トリフルオロビニル) 5g
オキシ〕エタン CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2
ヘキサフルオロプロピレン CF2=CFCF3〔HFP〕 750g
VdF/TFE=71/29モル%の混合ガス 270g
を導入し、反応器内温を70℃に上昇させた。70℃到達時の反応器内圧力は、2.65 MPa・Gであった。温度が安定したことを確認した後、レドックス系を形成する過硫酸アンモニウム0.5gおよび亜硫酸水素ナトリウム0.05gを反応器内に導入し、重合反応を開始させた。重合開始剤投入後、VdF/TFE/HFP=53.0/21.7/25.3モル%の混合比のモノマー混合物を導入し、反応器内圧力を3.00 MPa・Gまで昇圧させ、重合反応中は、上記組成(VdF/TFE/HFP=53.0/21.7/25.3モル%)のモノマー混合物を導入することで、反応圧力を2.90〜3.00 MPa・Gに保った。
実施例2において、重合開始剤投入前におけるCF2=CFOCF2CF2OCF=CF2およびI(CF2)4I連鎖移動剤の各仕込量5gをそれぞれ21gに変更し、反応開始時に導入されるレドックス系各成分である過硫酸アンモニウム量を1gに、亜硫酸水素ナトリウム量を0.1gにそれぞれ変更し、反応中でのCF2=CFOCF2CF2OCF=CF2、I(CF2)4Iおよびレドックス系各成分の導入が行われなかった。得られた共重合体の共重合組成は、VdF/TFE/HFP/CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2=57.7/19.4/22.8/0.1モル%であった。
比較例3において、CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2が全く用いられなかった。得られた共重合体の組成は、VdF/TFE/HFP=57.6/19.4/23.0モル%であった。
実施例1において、CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2の仕込み方法を、初期なし、分添時に8gずつ3回に変更した。重合開始剤投入から重合停止までは、388分を要した。反応混合物として、8571gの含フッ素エラストマーラテックスが得られた。
実施例1において、CF2=CFOCF2CF2OCF=CF2の代わりにCF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2OCF=CF2 (a+c=1)を用い、該ジビニルエーテルモノマーを初期仕込み量4.7g、分添時仕込み量11gずつ3回に変更した。重合開始剤投入から重合停止までは、411分を要した。反応混合物として、8566gの含フッ素エラストマーラテックスが得られた。
実施例1で得られた含フッ素エラストマー 100重量部
MTカーボンブラック(Cancarb社製品N990) 37 〃
トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品TAIC M60) 4 〃
有機過酸化物(日本油脂製品パーヘキサ25B-40) 1.5 〃
以上の各成分を、オープンロールで混和し、得られた硬化性組成物を180℃で6分間プレス加硫して厚さ2mmのシート状物および3.5mm径のOリングを得、これらについてさらに230℃で22時間の二次加硫(オーブン加硫)を行った。
実施例5において、実施例1で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、比較例1で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
実施例5において、実施例1で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、比較例2で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
実施例5において、実施例1で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、実施例3で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
実施例5において、実施例1で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、実施例4で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
常態物性:ISO 37, 7619に対応するJIS K6251,6253に準拠
圧縮永久歪:ISO 815に対応するJIS K6262に準拠して、3.5mm径のOリン
グについて200℃、22時間および70時間の値を測定
実施例2で得られたエラストマー 100重量部
MTカーボンブラック(Cancarb社製品N990) 30 〃
酸化亜鉛 5 〃
トリアリルイソシアヌレート(TAIC M60) 4 〃
有機過酸化物(パーヘキサ25B-40) 1 〃
以上の各成分を、オープンロールで混和し、得られた硬化性組成物を180℃で10分間プレス加硫して厚さ2mmのシート状物および3.5mm径のOリングを得、さらに200℃で22時間の二次加硫(オーブン加硫)を行った。
実施例8において、実施例2で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、比較例3で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
実施例8において、実施例2で得られた含フッ素エラストマーの代わりに、比較例4で得られた含フッ素エラストマーが同量用いられた。
表2
測 定 項 目 実施例8 比較例7 比較例8
〔常態物性〕
硬度 (Duro A) 70 70 69
100%モジュラス(MPa) 5.7 6.1 4.0
破断強さ (MPa) 25.1 21.7 21.0
破断時伸び (%) 280 250 270
〔圧縮永久歪〕
200℃、22時間 (%) 15 20 23
200℃、70時間 (%) 20 24 28
Claims (5)
- 含フッ素オレフィンおよび一般式
CF2=CF〔OCF2CF(CF3)〕aO(CF2)bO〔CF(CF3)CF2O〕CCF=CF2
(a+cは0〜4の整数であり、bは2以上の整数である)で表わされるパーフルオロジビニルエーテルモノマーを乳化重合法を用いて共重合反応させるに際し、乳化剤としてCF3CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4を用い、該パーフルオロジビニルエーテルモノマーを、共重合反応開始前および共重合反応開始後に分けて、あるいはその全添加量を共重合反応開始後に添加して共重合させることを特徴とする含フッ素エラストマーの製造方法。 - パーフルオロジビニルエーテルモノマーが1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ビス〔(トリフルオロビニル)オキシ〕エタンである請求項1記載の含フッ素エラストマーの製造方法。
- 共重合反応開始前に、パーフルオロジビニルエーテルモノマー全添加量の30〜0重量%が反応系に添加される請求項1記載の含フッ素エラストマーの製造方法。
- 共重合反応開始後に、パーフルオロジビニルエーテルモノマー全添加量の70〜100重量%が反応系に添加される請求項1記載の含フッ素エラストマーの製造方法。
- パーフルオロジビニルエーテルモノマーが共重合反応開始後に複数回に分けて反応系に分添される請求項3または4記載の含フッ素エラストマーの製造方法。
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