JPH02214758A - 臭素またはヨウ素を含むフルオロエラストマーのペルオキシドによる硬化用添加剤 - Google Patents

臭素またはヨウ素を含むフルオロエラストマーのペルオキシドによる硬化用添加剤

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JPH02214758A
JPH02214758A JP1327060A JP32706089A JPH02214758A JP H02214758 A JPH02214758 A JP H02214758A JP 1327060 A JP1327060 A JP 1327060A JP 32706089 A JP32706089 A JP 32706089A JP H02214758 A JPH02214758 A JP H02214758A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリマー鎖に沿っておよび/またはその末端に硬化部位
として臭素またはヨウ素を含むフルオロエラストマーの
有機過酸化物による硬化は公知である。前記のフルオロ
エラストマーにおいては、臭素またはヨウ素は、重合工
程において臭素化またはヨウ素化コモノマー、例えば、
特にフルオロ臭素化オレフィン、臭素化またはヨウ素化
フルオロビニルエーテルを用いることにより、あるいは
重合において臭素化またはヨウ素化化合物、例えば連鎖
移動剤を用いることにより、エラストマー高分子中に導
入される。
過酸化物硬化では、一般的に、脂肪族または環状脂肪族
系の有機過酸化物、あるいは飽和または不飽和アルキル
芳香族化合物、例えば 2.5−ジメチル−265−ジ(t−ブチルペルオキシ
)ヘキセン−3, 2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ
)ヘキサン、 ジクミルペルオキシド、 t−ブチルベルベンゾエート、 エチル−3,3−ジ(t−ブチルペルオキシ)ブチレー
ト、 または 1.1−ビス(t−ブチルペルオキシ) 3. 3゜5
−トリメチルシクロヘキサンであって、硬化過程におい
てメチルまたはエチルラジカルを形成するものが用いら
れる。これらのラジカルは、フルオロエラストマーに含
まれる臭素またはヨウ素と結合すると、毒性が高く且つ
発癌性も有すると思われる揮発性生成物である臭化また
はヨウ化メチルまたはエチルを生じ得る。
それ故、臭素またはヨウ素を含むフルオロエラストマー
の過酸化物硬化によって製造された硬化製品は、イオン
によって硬化したフルオロエラストマーよりも少なくと
も部分的には優れた特性および特徴を示すが、前記の生
成物の過酸化物硬化は技術者の健康を著しく害し、かか
る工程は、近い将来、法的権限のある当局により禁止さ
れる可能性もある。
したがって、本発明の目的は、硬化の際に臭化またはヨ
ウ化メチルまたはエチルの発生を実質的に減少させるこ
とができる物質を硬化混合物に添加することにより、前
記のような重大な欠陥を除去することである。
すなわち、ある種の物質を適当量、一般的にはフルオロ
エラストマー100重量部に対して0.1〜3重量部を
混合物に加えると、生成する加硫ゴムの硬化傾向または
特性番著しく変化させることなく、前記の有毒な生成物
の発生を実質的に減少させることができることを意外に
も見出だした。本発明の添加剤の作用機構は、これらの
添加剤が有機過酸化物に由来するメチルまたはエチルラ
ジカルと結合して、架橋反応を継続することができる新
たなラジカル番形成することにより、臭化またはヨウ化
メチルまたはエチルの形成を防止することに基づくもの
と思われる。しかしながら、このような仮定に基づくも
のとしても、いずれの物質が実際に本発明の添加剤とし
て好適であるかを予測することはできず、事実、メチル
またはエチルラジカルをブロックして前記のような臭化
物およびヨウ化物の発生を著しく減少させることができ
る多くの物質は、硬化過程を阻害し、硬化過程を極めて
遅く且つ非効率的にし、非常に粗悪な品質の加硫ゴムを
生じさせる。
本発明の添加剤として好適な生成物は、下記の種類に属
するものである。
を有するベンゾチアゾールおよびその誘導体であって、
特にベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾー
ル、ベンゾチアゾールジスルフィド、モルホリン−2−
ベンゾチアゾールスルフェンアミドおよび亜鉛メルカプ
ト−ベンゾチアゾール。
(b)  一般式 (式中、AはHであるか、またはTと共に結合を形成し
、Tは−OH。
結合を形成し、 RはH%Cアルキル、ハロゲン、 1〜6 −No2であり、TがAと共に結合を形成するときには
、Rは であってもよい)を有するメラミド誘導体。
(c)  一般式 RはCアルキルである)を有するチウラ1〜4 ム誘導体、特にテトラアルキルチウラムジスルフィド、
ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛。
(d)  一般式 (式中、RはH,Cアルキルである)を1〜6 有するジフェニルグアニジン誘導体、特にR2がHまた
はCH3である化合物。更に、無水マレイン酸、ジアリ
ール−ホルムアミジン類およびジアゾ−およびトリアシ
ージシクロデセン類の誘導体等の他の化合物も好適な添
加剤である。
本発明の添加剤は、−船釣にはエラストマー100重量
部当たり0.1〜3重量部(phr) 、特に0.2〜
2phrの量で用いると、臭化またはヨウ化メチルまた
はエチルの発生を、時には90%程度も著しく減少させ
るだけでなく、硬化性組成物に下記の特性を付与する。
スコーチを生じるのに要する時間(スコーチ時間)が増
加するので、加工安全性が高まり、混合物のムーニー粘
度が減少するので、加工性が改良され、 180℃での架橋速度および収率に適度な影響を与える
上記の添加剤は総て、技術文献に記載の既知の方法で製
造することができる。
本発明を応用できるフルオロエラストマーは、総て硬化
部位として臭素またはヨウ素原子を含むものである。
中でも、少量の臭素またはヨウ素含有するCH−CF 
 とCF  −CF−CF2および所望ならば更に02
F4とペルフルオロビニルエーテルとのコポリマーであ
って、臭素またはヨウ素が少量の臭素化またはヨウ素化
モノマー、例えば臭素化オレフィン、ペルフルオロブロ
モアルキル−ペルフルオロビニルエーテルを共重合する
ことにより、またはブロモ−またはヨード−アルキル化
合物から成る連鎖移動剤を用いることによって導入され
るものが挙げられる。
本発明によって添加することができる、ペルオキシドで
硬化することができるフルオロエラストマーを基剤とす
る混合物は、有機過酸化物の外にカーボンブラックおよ
び他の補強充填剤、過酸化物硬化補助剤(例えば、トリ
アリルイソシアヌレート)、金属酸化物または水酸化物
(例えば、PbO,Zn0)および加工助剤等の通常の
成分を含む。
下記の実施例は、単に例示のためのものであり、本発明
を制限するためのものではない。
硬化条件下でのCH3B rの発生の評価は、船釣には
下記の方法によって行った。
微細に粉砕した混合物(ポリマー十充填剤)20Kを、
密封した反応装置中で、窒素雰囲気中、0.5kg/c
−絶対圧下、180℃で30分間処理する。
次いで、この混合物を40〜50℃に冷却して、内部標
準としてA114(C2C12F4、沸点−4℃)ic
eを加える。
ガス相を混合して、ガスクロマトグラフィ分析に付す。
カラム:   POROPAK Q T    −100℃ 実施例2では、逆に170℃で実際的硬化条件下で起こ
る実際の発生を、鋳型上で抜き取った空気試料中のCH
3B rを定量することによって測定する。
使用エラストマm: P、I  CH2−CF26B、2モル%、03F61
8.2%、C2F 415 、2%から成り、臭素06
65重量%に相当する量のブロモペルフルオロエチルビ
ニルエーテルを含むターポリマー p、2  CD2−CF254.1モル%、C3F b
22゜2%、C2F 422.996から成り、臭素0
.54ffi量%に相当する量のブロモペルフルオロエ
チルビニルエーテルを含むターポリマー 混合物の成分は、本発明の添加剤の外に、ターポリマー
100 ffl量部当たりの重量部で示される下記のも
のが挙げられる。
不活性充填剤(Luperco 101XL )上で4
5%の2゜5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチル−ペ
ルオキシ−ヘキサン、3部; 不活性充填剤上で75%のトリアリルイソシアヌレート
(TAIC)、4部; PbO13部; カーボンブラックMT、30部。
硬化傾向は、ASTM D 2084/81にしたがっ
てODR振動ディスクレオメータ−(モンサント(Mo
nsanto)型)によって△トルク(MH−ML)を
測定することによって評価する。
測定は180℃で行い、最大トルクMl(を12分後に
「arc3Jによって測定する。
実施例1 試験はターポリマーP、1を用いて行った。
本発明の添加剤を添加しないエラストマーは、硬化中の
Δトルクは71となった。
幾つかの試験では、CH3B rの発生の減少が少ない
のは、添加剤の量が不十分なためであり、この量を上述
の範囲内で増加させることによって効果を向上させるこ
とができた(実施例試験7および8を参照)。
表−1 試験21は比較試験であり、CH3B rの発生を著し
く減少させる生成物の場合を表わすが、この生成物は同
時に硬化を阻害または著しく減少させる。
表−1(続き) 表−1 (続き) H 1,0 H 1,8 υ 表−1(続き) Et Et Et    S       S     Etテトラ
エチルチウラムジスルフィド 0H 〜 \OH ベンゾキノンジオキシム 実施例2 試験を行い、実施例1に記載した実験室試験1こよって
測定したC H3B rの減少と、鋳型力へら加硫ゴム
を抜き取った直後に成形製品上で抜き取った空気試料を
分析して測定した実際の条件下での・170℃での鋳型
中での硬化過程で実際に達成される減少との対応を確か
めた。用いた添加剤1メルカプトベンゾチアゾールジス
ルフィド(MBTS)であった。試験を添加剤なしで行
い、ΔトルクとCH3B r発生の値を比較した。
表−1(続き) ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛 19              0.5Znメルカプ
トベンゾチアゾール 0.5 スルフェンアミド 用いたエラストマーは、前記のP、2の型のものであっ
た。
結果は、5回空気を抜き取って測定℃た分析値の平均値
である。
表−2 MBTS   O,256479%         
62%M   O,58685%         9
8%実施例3 硬化性混合物および加硫生成物の特性決定。
添加剤を加えなかった生成物の特性と比較した特性を下
表に示す。
特に、表−3からは、本発明の添加剤を含む混合物のス
コーチ時間は極めて長く、ムーニースコーチ粘度(13
5℃)および121℃でのムーニー粘度はいずれも減少
することが明らかであり、これらの特性は混合物の一層
良好な加工性を示している。
表−4には、 硬化傾向を示す幾つかの特徴的値 を挙げである。
硬化した物質の特性を、 表−5に示す。
実施例4 表−6に記載の試験は、CH3B r発生の減少および
硬化傾向が用いたポリマーの種類および臭素含量の変動
によって変わることを示している。
表−6に示される総ての試験において、用いた添加剤は
フェニルマレイミドであった。
P、I P、I P、41 2.41 表 1.5 1.5 混合物の他の成分は次の通りであった。
ルベルコ       8 phr TAIC4phr Pbo           3 phrカーボンブラ
ック  30 phr ポリマーP、41は、CH2CF 253.4%と、C
2F 423 、9%とC3F 622.7%と、B「
の0.93%に相当する量のブロモビニルエーテルヲ含
んでいる。(+)ポリマー混合物の臭素含量二Br−0
,72%。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、過酸化物硬化部位としてポリマー鎖中に臭素および
    /またはヨウ素を含むフルオロエラストマー組成物であ
    って、脂肪族、環状脂肪族またはアルキル芳香族系の飽
    和または不飽和の有機過酸化物と、フルオロエラストマ
    ー100重量部当たり0.1〜3重量部の量の添加剤で
    あって下記の種類に属する化合物から選択されるものと
    を含んで成るフルオロエラストマー組成物。 (a)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、XはH、−SH、▲数式、化学式、表等があり
    ます▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼である) を有するベンゾチアゾールおよびその誘導体。 (b)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、AはHであるか、またはTと共に結合を形成し
    、Tは−OH、 ▲数式、化学式、表等があります▼であるか、またはA
    と共に結合を形成し、 RはH、C_1_〜_6アルキル、ハロゲン、−NO_
    2であり、TがAと共に結合を形成するときには、Rは ▲数式、化学式、表等があります▼ であってもよい)を有するメラミド誘導体。 (c)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Yは▲数式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼であり、 R^1はC_1_〜_4アルキルである)を有するチウ
    ラム誘導体。 (d)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^2はH、C_1_〜_6アルキルである)
    を有するジフェニルグアニジン誘導体。 2、添加剤が0.2〜2phrの量で含まれる、請求項
    1に記載のフルオロエラストマー組成物。
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