JPH06122802A - フッ素ゴム組成物 - Google Patents

フッ素ゴム組成物

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JPH06122802A
JPH06122802A JP28545492A JP28545492A JPH06122802A JP H06122802 A JPH06122802 A JP H06122802A JP 28545492 A JP28545492 A JP 28545492A JP 28545492 A JP28545492 A JP 28545492A JP H06122802 A JPH06122802 A JP H06122802A
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JP
Japan
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fluorine
organic
organic peroxide
elastic copolymer
vulcanization
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JP28545492A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Wachi
博 和知
Takeo Kaneko
武夫 金子
Junichi Nakamura
純一 中村
Masayuki Saito
正幸 斉藤
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】安価にしかも容易に有機過酸化物加硫を可能と
し、耐熱性、耐油性に優れたフッ素ゴム組成物を提供す
る。 【構成】含フッ素弾性共重合体、有機過酸化物、不飽和
多官能性化合物、2価金属の水酸化物および/または酸
化物、および特定の脂肪族4級ホスホニウム塩からなる
フッ素ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機過酸化物加硫を目
的としたフッ素ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素ゴムを有機過酸化物で加硫する方
法として、例えばトリアリルイソシアヌレート等の不飽
和多官能性化合物、例えば水酸化カルシウム等の2価金
属の水酸化物、及び有機塩基例えばジアザビシクロウン
デセンの塩を混合することにより、ヨウ素または臭素を
含有する高価な有機過酸化物加硫用のモノマーを共重合
することや、ポリマーをオニウム塩の存在下にアルカリ
処理を行い有機過酸化物加硫を可能とする方法と比較し
て、安価にしかも容易に有機過酸化物での加硫を可能と
する方法[特開平1−198654]が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の方法は、有機過
酸化物加硫用の特別な加硫部位を必要としないすぐれた
発明であるが、実際にその発明において用いられている
有機塩基では、有機過酸化物加硫のために必要な使用量
が比較的多く、そのために加硫成形物の耐熱性、耐油性
に問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、 (A)フッ化ビニリデン及びこれと共重合可能な少なく
とも1種の他のエチレン性不飽和単量体との含フッ素弾
性共重合体 (B)有機過酸化物 (C)不飽和多官能性化合物 (D)2価金属の水酸化物及び2価金属の酸化物から選
ばれる少なくとも1種 (E)一般式R1234 P・X(R1 、R2 、R
3 、R4 は同一または異なる炭素数1〜20の置換また
は非置換の1価の脂肪族炭化水素基、Xは1価のアニオ
ン)で示される有機4級ホスホニウム塩からなることを
特徴とするフッ素ゴム組成物を提供するものである。
【0005】本発明において、(A)含フッ素弾性共重
合体は、フッ化ビニリデン及び、これと共重合可能な少
なくとも1種のエチレン性不飽和単量体からなる。ここ
で、フッ化ビニリデンと共重合可能なエチレン性不飽和
単量体としては、六フッ化プロピレン、五フッ化プロピ
レン、プロピレン、三フッ化エチレン、四フッ化エチレ
ン、三フッ化塩化エチレン、エチレン、フッ化ビニル
や、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフル
オロ(ヘキシルビニルエーテル)、などのパーフルオロ
(アルキルビニルエーテル)などが例示される。
【0006】これらのうちフッ化ビニリデン−四フッ化
エチレン−プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−四
フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化
ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体が好ましく採
用される。
【0007】ここで、フッ化ビニリデンの共重合割合
は、所望の物性、共重合するエチレン性不飽和単量体の
種類などにより適宜採用されるが、フッ化ビニリデンの
割合があまりに少ないと加硫性が不十分となり、加硫物
の特性が損なわれ、また多すぎる場合には含フッ素共重
合体のゴム弾性の欠如、耐アルカリ性の低下など、物性
上の不都合が生じるため好ましくない。通常は、フッ化
ビニリデン単位を2〜90モル%、特に好ましくは5〜
85モル%の割合で含むものが採用される。
【0008】特に、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレ
ン−プロピレン系共重合体を用いた場合に耐エンジンオ
イル性にすぐれた加硫フッ素ゴムが得られるため好まし
い。中でも、フッ化ビニリデン単位を3〜70モル%、
四フッ化エチレン単位を20〜60モル%、プロピレン
単位を20〜50モル%の割合で含むフッ化ビニリデン
−四フッ化エチレン−プロピレン系3元系共重合体が加
硫フッ素ゴムの耐エンジンオイル性、加硫特性、加硫物
性にバランスよくすぐれるため好ましく採用される。
【0009】また、本発明の組成物における(A)含フ
ッ素弾性共重合体は、通常有機過酸化物加硫用に行われ
る易加硫部位が導入されていなくとも、良好な加硫特性
が得られ、良好な物性を有する加硫物を得ることができ
る。ここで、易加硫部位としては、ポリマー鎖中に導入
した臭素、ヨウ素及び、二重結合などをいう。この易加
硫部位は、易加硫性部位を与える単量体(例えば、ヨウ
素化合物、臭素化合物など)を共重合する、あるいは、
易加硫性部位を与える後処理(加熱処理、オニウム塩存
在下にアルカリ処理など)を行うことにより導入され得
る。
【0010】また、(A)含フッ素弾性共重合体の製造
には、所定量の単量体を塊状重合、懸濁重合、乳化重
合、溶液重合など各種重合方式の採用が可能であり、フ
リーラジカル開始剤を使用する触媒重合法、電離性放射
重合法、レドックス系重合法などが適宜採用され得る。
【0011】(B)有機過酸化物は、本発明において加
硫剤として用いられ、−O−O−結合をもつ有機化合物
であり、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイ
ド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハ
イドロパーオキサイドなどが採用される。それらを具体
的に例示すればベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキシン−3、α,α’−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、1,1−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサンなどが挙げられる。これらのうち、α,
α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロ
ピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキサンが好ましく使用できる。これ
ら有機過酸化物の使用量は、含フッ素弾性共重合体10
0重量部当たり0.5〜10重量部、好ましくは1〜5
重量部を使用する。
【0012】(C)不飽和多官能性化合物は加硫助剤と
して用いられ、多アリル化合物、メタクリレート化合
物、ジビニル化合物、ポリブタジエンなどが挙げられ
る。なかでもトリアリルイソシアヌレート、トリアリル
シアヌレートが好ましく使用できる。これら不飽和多官
能性化合物の使用量は含フッ素弾性共重合体100重量
部当たり0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重量
部を使用する。
【0013】また、本発明の組成物において、(D)2
価金属の水酸化物及び2価金属の酸化物から選ばれる少
なくとも1種及び(E)有機4級ホスホニウム塩が配合
されていることが重要である。(D)2価金属の水酸化
物及び2価金属の酸化物から選ばれる少なくとも1種及
び(E)有機4級ホスホニウム塩が配合されていること
により、含フッ素弾性共重合体が易加硫部位を有しなく
とも、有機過酸化物により、すぐれた物性を示す加硫物
が得られるのである。
【0014】(D)2価金属の水酸化物または2価金属
の酸化物としては、マグネシウム、カルシウム、鉛、亜
鉛などの水酸化物及び酸化物が挙げることができる。こ
れら金属水酸化物、酸化物の使用量は、含フッ素弾性共
重合体100重量部当たり1〜20重量部、好ましくは
2〜10重量部を使用する。
【0015】(E)有機4級ホスホニウム塩は、加硫時
に含フッ素弾性共重合体からの脱フッ化水素反応を促進
し、加硫を円滑に行わしめるものであり、驚くべきこと
に特に炭素数1〜20の脂肪族4級ホスホニウム塩を用
いることにより、従来の方法[特開平1−19865
4]で用いられていた有機塩基と比較して少量の使用量
で効果的にはたらき、得られる加硫物の耐熱性や耐油性
も改善される。
【0016】これらの有機4級ホスホニウム塩として
は、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチ
ルホスホニウムブロマイド、トリブチル(メトキシプロ
ピル)ホスホニウムクロライド、トリオクチルメチルホ
スホニウムクロライド、トリドデシルメチルホスホニウ
ムクロライド等が例示される。これら有機4級ホスホニ
ウム塩の使用量は、含フッ素弾性共重合体100重量部
に対して通常0.3〜5重量部、好ましくは0.5〜3
重量部を使用する。0.3重量部以下では十分な加硫密
度及び加硫物性が得られず、5重量部以上ではスコーチ
現象等の成形加工性に悪影響をおよぼすとともに耐薬品
性等の加硫物の特性を低下させる。
【0017】本発明の組成物には従来加硫ゴムの製造に
際して通常使用されるカーボンブラツク、ファインシリ
カ、クレイ、タルクのごとき補強剤、その他の充填剤、
顔料、酸化防止剤、安定剤、加工助剤、内部離型剤など
を添加、配合してもよい。
【0018】本発明の組成物の製造に際しては、含フッ
素弾性共重合体、有機過酸化物、不飽和多官能性化合
物、2価金属の水酸化物および/または酸化物、有機4
級ホスホニウム塩、及び必要に応じてその他の添加剤を
十分均一に混合することが望ましい。かかる混合は、従
来より通常使用されているゴム混練用ロール、ニーダー
またはバンバリーミキサー等によって行われ得る。混合
時の作業条件は特に限定されないが、通常は30〜80
℃程度の温度で約10〜60分間混練することによっ
て、添加配合物を含フッ素弾性共重合体中に十分分散混
合し得る。また、かかる添加配合物を適当に溶媒中に溶
解分散し、懸濁溶液とすることも可能である。さらに、
混合を最初から媒体中で行ういわゆるウェット混合も可
能である。このような場合には、ロール、ボールミル、
ホモジナイザー等の混合機を用いることによって溶液状
の配合物が得られる。また、有機4級ホスホニウム塩の
混合に際しては、含フッ素弾性共重合体製造後の水性分
散液の状態で混合することにより、より効果的に分散さ
れ得る。なお、混合時の作業条件や操作は、使用原料及
び配合物の種類や目的に応じて最適条件を選定して行う
のが望ましい。
【0019】本発明の組成物は、通常の金型成形の他、
押し出し、トランスファー、ロールコート、はけ塗り、
含浸等の連続成形加工法により、シート、パイプ、ロッ
ド、チューブ、アングル、チャンネル、引布、塗布板の
ごとき成形物などに成形加工され得るものであり、その
他各種成形加工法によって異形品、特殊成形品例えばス
ポンジ状ラバーなどにも成形加工され得るものである。
このように成形加工された本発明の組成物は、後述のご
とき加硫手段によって加硫物にされ得る。かくして、本
発明の組成物から加硫ゴム製品が得られるものである。
【0020】本発明において、加硫を行う際の操作は、
従来より通常使用されている操作を採用し得る。例え
ば、成形型中で加圧しながら加熱する操作が採用され、
また押し出し、カレンダーロールなどで成形した後、加
熱炉中または蒸気釜中で加熱する操作が採用され得る。
加硫時の作業条件などは、使用原料や配合に応じて最適
条件を選定して行うのが望ましい。加硫時の温度は、通
常60〜250℃程度、好ましくは120〜200℃程
度が採用され得る。また、加熱時間は特に限定されない
が、有機過酸化物の種類に応じて1分〜3時間の範囲で
あり、好ましくは5分〜2時間の範囲内で選定される。
加熱温度を高くすれば、加熱時間を短縮し得る。なお、
得られる加硫物の再加熱処理も採用可能であり、物理的
性質の向上に役立つものである。例えば、150〜25
0℃、好ましくは180℃〜230℃の温度で、2〜2
5時間程度の再加熱処理が採用され得るなどである。
【0021】
【作用】本発明において、特定の有機4級ホスホニウム
塩と2価金属の水酸化物および/または酸化物を配合し
た含フッ素弾性共重合体を加熱することにより、該弾性
共重合体中に不飽和結合が導入され、それと同時に過酸
化物加硫が進行するものと考えられる。ここで、該ホス
ホニウム塩は、従来の発明において用いられる有機塩基
と比較して不飽和結合の導入反応への活性が高いため、
少量の使用量で効果的に有機過酸化物加硫が進行し、得
られる加硫物の耐熱性や耐油性も良好となると推定され
る。
【0022】
【実施例】次に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。実施例中、部とあるものは重量部を示す。
【0023】(参考例1)乳化重合法によりフッ化ビニ
リデン/四フッ化エチレン/プロピレンの各単位の含有
割合が35/40/25(モル比)である三元共重合体
を30重量%含有するラテックスを製造した。このラテ
ックスを食塩水溶液中に滴下し、凝集せしめ、洗浄、乾
燥することにより白色の弾性共重合体を得た。これをフ
ッ素ゴム−1として以下で用いた。
【0024】(参考例2)参考例1で用いたラテックス
100部にテトラブチルホスホニウムクロライドを0.
3部添加し混合した後、参考例1と同様にして凝集、洗
浄、乾燥して白色の弾性共重合体を得た。これをフッ素
ゴム−2として以下で用いた。
【0025】(実施例1〜5、比較例1〜4)表1に示
す組成に従い、各種の配合材料を2ロールで均一に混合
してゴム組成物を得た。それらを170℃で10分間プ
レス加硫した後、オーブン中で230℃で24時間2次
加硫した。得られた加硫物をJIS K6301に従
い、常態物性、耐熱性及び耐油性を測定した。結果を表
1に示した。
【0026】
【表1】
【0027】表1中の略号等は次の通りである。 フッ素ゴム−1:参考例1 フッ素ゴム−2:参考例2 フッ素ゴム−3:テクノフロンNM(モンテフルオス社
製;フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体) フッ素ゴム−4:テクノフロンTN(モンテフルオス社
製;フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フッ化
エチレン共重合体) パーヘキサ2,5B:2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(日本油脂社製) TAIC :トリアリルイソシアヌレート カルビット :水酸化カルシウム(近江化学社製) キョーワマグ#150:酸化マグネシウム(協和化学工
業社製) Bu4 P・Cl:テトラブチルホスホニウムクロライド Bu4 P・Br:テトラブチルホスホニウムブロマイド DBU塩 :1,8−ジアザビシクロ[5,4,
0]ウンデセン−7のp−トルエンスルホン酸塩 BTPPC :ベンジルトリフェニルホスホニウムク
ロライド 耐油性は、エンジンオイル(トヨタ キャッスル クリ
ーン SG)を用いて評価した。
【0028】
【発明の効果】本発明は、安価に、しかも容易に有機過
酸化物で加硫可能なフッ素ゴム組成物を提供するもので
あり、それによる工業的利益は極めて大きい。さらに、
種々の優れた加硫物性、耐熱性、耐油性に基づき、自動
車のラジエーター、エンジン回りのO−リング、ガスケ
ット、シール材、ダイヤフラム、チューブ、ホース等、
食品プラントや化学プラント等の同様の部品等の広範囲
の用途において極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 正幸 神奈川県川崎市幸区塚越3丁目474番2号 旭硝子株式会社玉川分室内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)フッ化ビニリデン及びこれと共重合
    可能な少なくとも1種の他のエチレン性不飽和単量体と
    の含フッ素弾性共重合体 (B)有機過酸化物 (C)不飽和多官能性化合物 (D)2価金属の水酸化物及び2価金属の酸化物から選
    ばれる少なくとも1種 (E)一般式R1234 P・X(R1 、R2 、R
    3 、R4 は同一または異なる炭素数1〜20の置換また
    は非置換の1価の脂肪族炭化水素基、Xは1価のアニオ
    ン)で示される有機4級ホスホニウム塩からなることを
    特徴とするフッ素ゴム組成物。
JP28545492A 1992-08-28 1992-09-30 フッ素ゴム組成物 Pending JPH06122802A (ja)

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JP25385692 1992-08-28
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09124871A (ja) * 1995-10-20 1997-05-13 Ausimont Spa フルオロエラストマー用硬化系、フルオロエラストマー及びその使用
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