JPH06306243A - 含フッ素ゴム組成物 - Google Patents

含フッ素ゴム組成物

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JPH06306243A
JPH06306243A JP12063693A JP12063693A JPH06306243A JP H06306243 A JPH06306243 A JP H06306243A JP 12063693 A JP12063693 A JP 12063693A JP 12063693 A JP12063693 A JP 12063693A JP H06306243 A JPH06306243 A JP H06306243A
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JP
Japan
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fluorine
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containing rubber
vinylidene fluoride
carbon
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JP12063693A
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English (en)
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Masayuki Saito
正幸 斉藤
Hiroki Kamiya
浩樹 神谷
Tetsuya Miwa
哲哉 三輪
Hiroyuki Hirai
浩之 平井
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】フッ化ビニリデン(VdF)、テトラフルオロ
エチレン(TFE)およびプロピレンを共重合して得ら
れる含フッ素ゴム、ヨウ素または臭素を含有する単量
体、VdFおよびヘキサフルオロプロピレン(HFP)
を共重合して得られる含フッ素ゴムまたはヨウ素または
臭素を含有する単量体、VdF、HFPおよびTFEを
共重合して得られる含フッ素ゴム、有機過酸化物、不飽
和多官能性化合物を含む含フッ素ゴム組成物。 【効果】アミン系の添加剤等が配合された耐熱性の良好
なエンジンオイルに対しても優れた性能を有し、さらに
低温特性も良好な含フッ素ゴムが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機過酸化物加硫可能
な含フッ素ゴム組成物に関し、さらに詳しくは耐エンジ
ンオイル性に優れた含フッ素ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の高級化に伴い、そこで用いられ
るエンジンオイルの耐熱性はアミン系の老化防止剤等を
添加することによりますます向上し、従来のフッ化ビニ
リデンおよびヘキサフルオロプロピレンを共重合して得
られる含フッ素ゴムやフッ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンを共重合し
て得られる含フッ素ゴム材料では耐アミン性に劣るため
耐油性が十分ではなくなってきている。
【0003】そこで、前記の含フッ素ゴムにヨウ素また
は臭素含有のモノマーを共重合することにより耐油性が
向上されたが、最近ではさらに耐油性のよい材料が望ま
れるようになっている。また、フッ化ビニリデン、テト
ラフルオロエチレンおよびプロピレンを共重合して得ら
れる含フッ素ゴムは、他の含フッ素ゴムと比較してアミ
ン系添加剤等を含有する耐熱性の優れたエンジンオイル
に対しても優れた性能を有することが知られているが低
温特性が不十分であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の課題を
解決すべくなされたものであり、アミン系の添加剤等が
配合された耐熱性の良好なエンジンオイルに対しても優
れた性能を有し、さらに低温特性も良好な含フッ素ゴム
材料を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題は、
(A)フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンおよ
びプロピレンを共重合して得られる含フッ素ゴム、
(B)ヨウ素または臭素を含有する単量体、フッ化ビニ
リデンおよびヘキサフルオロプロピレンを共重合して得
られる含フッ素ゴムまたはヨウ素または臭素を含有する
単量体、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン
およびテトラフルオロエチレンを共重合して得られる含
フッ素ゴム、(C)有機過酸化物、および(D)不飽和
多官能性化合物、を含む含フッ素ゴム組成物により解決
される。
【0006】本発明に用いられる(A)成分のフッ化ビ
ニリデン、テトラフルオロエチレンおよびプロピレンを
共重合して得られる含フッ素ゴムは、その共重合割合が
それぞれ2〜90モル%、5〜65モル%、および5〜
50モル%の範囲であり、好ましくは2〜65モル%、
20〜60モル%、および10〜45モル%の範囲であ
る。
【0007】(A)成分の含フッ素ゴムの製造には、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。
【0008】また、(A)成分の含フッ素ゴムの有機過
酸化物による加硫を容易にするために加硫部位としてポ
リマーの主鎖に脱フッ化水素により炭素−炭素二重結合
を導入したり、ヨウ素または臭素含有のモノマーを共重
合させてもよい。また、(A)成分には、通常有機過酸
化物加硫用に行われる上記の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。その際には、(E)成分お
よび(F)成分を添加することが必要である。
【0009】本発明に用いられる(B)成分含フッ素ゴ
ムは有機過酸化物加硫での加硫部位となるヨウ素または
臭素を含有する単量体、フッ化ビニリデンおよびヘキサ
フルオロプロピレンをそれぞれ0.1〜10モル%、5
0〜90モル%および10〜50モル%、好ましくは
0.5〜5モル%、65〜85モル%および15〜35
モル%、の範囲で共重合して得られる含フッ素ゴム、ま
たはヨウ素または臭素を含有する単量体、フッ化ビニリ
デン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロ
エチレンをそれぞれ0.1〜10モル%、30〜90モ
ル%、5〜40モル%および2〜40モル%、好ましく
は0.5〜5モル%、50〜85モル%、5〜30モル
%および2〜30モル%、の範囲で共重合して得られる
含フッ素ゴムである。
【0010】(B)成分の含フッ素ゴムの製造において
も(A)成分と同様の方法が採用される。(A)成分と
(B)成分との混合割合は、要求される特性により適宜
決定されるものであるが、おおむね95〜10/5〜9
0(重量比)の範囲である。
【0011】本発明に用いられる(C)成分の有機過酸
化物は、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。
【0012】これら有機過酸化物の使用量は、(A)成
分および(B)成分の合計100重量部当たり0.1〜
10重量部、好ましくは0.5〜5重量部の範囲であ
る。
【0013】本発明に用いられる(D)成分の不飽和多
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、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート等が好ましい。
【0014】これら不飽和多官能性化合物の使用量は、
(A)成分および(B)成分の合計100重量部当たり
0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重量部の範囲
である。
【0015】また、前述のように、本発明の組成物にお
いて、(A)成分が通常有機過酸化物加硫用に行われる
加硫部位が導入されていない実質的に主鎖が飽和のポリ
マーで、かつ(A)成分と(B)成分の合計に占める
(A)成分の割合が70重量%以上の場合には、(E)
成分の2価の金属水酸化物および2価の金属酸化物から
選ばれる少なくとも1種、および(F)成分の有機オニ
ウム化合物が配合されていることが重要である。(E)
成分および(F)成分が配合されていることにより、
(A)成分の含フッ素ゴムが加硫部位を有しなくとも、
有機過酸化物により優れた物性を示す加硫物が得られる
ものである。
【0016】(E)成分の2価の金属水酸化物または2
価の金属酸化物としては、マグネシウム、カルシウム、
鉛、亜鉛等の水酸化物および酸化物が挙げられる。これ
ら金属水酸化物、酸化物の使用量は、(A)成分および
(B)成分の合計100重量部当たり1〜20重量部、
好ましくは2〜10重量部の範囲である。
【0017】(F)成分の有機オニウム化合物は、加硫
時に含フッ素ゴム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、特に炭素数1〜20
の脂肪族4級アンモニウム硫酸水素塩が好ましい。
【0018】これらの有機オニウム化合物としては、硫
酸水素テトラブチルアンモニウム、硫酸水素テトラメチ
ルアンモニウム、硫酸水素テトラエチルアンモニウム、
硫酸水素トリオクチルメチルアンモニウム、硫酸水素ト
リドデシルメチルアンモニウム、硫酸水素トリメチルベ
ンジルアンモニウム、8−ベンジル−1,8−ジアザビ
シクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウム・p−トル
エンスルホン酸塩、8−ベンジル−1,8−ジアザビシ
クロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムクロライド、
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等が例示される。
【0019】これら有機オニウム化合物の使用量は、
(A)成分および(B)成分の合計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およ
び加硫物性が得られず、また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。
【0020】本発明の組成物には、従来加硫ゴムの製造
に際し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。
【0021】本発明の組成物の製造に際しては、含フッ
素ゴム、有機過酸化物、不飽和多官能性化合物、2価の
金属水酸化物および/または酸化物、有機4級ホスホニ
ウム塩、およ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つて行われ得る。
【0022】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ゴム中に十分
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。
【0023】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
オニウム化合物の混合に際しては、含フッ素ゴム製造後
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
用原料およ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。
【0024】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、カレンダー、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つて異形品、
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。
【0025】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。
【0026】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が、加硫
温度は通常100〜400℃程度であり、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や加硫温
度に応じて数秒〜数時間の範囲で選定される。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、150〜250
℃温度で、0.5〜25時間程度の再加熱処理が採用さ
れ得るなどである。
【0027】
【実施例】
(合成例1:含フッ素ゴム−1の合成)乳化重合法によ
りフッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/プロピ
レンの各単位の共重合割合が35/40/25(モル
比)である共重合体を30重量%含有するラテックスを
製造した。このラテックスを凝集し、洗浄、乾燥するこ
とにより白色の含フッ素ゴムを得た。
【0028】(合成例2:含フッ素ゴム−2の合成)合
成例1で得られたラテックスをテトラブチルアンモニウ
ムブロマイドおよびKOHの存在下に80℃で1時間熱
処理し、これを洗浄、乾燥することにより主鎖に二重結
合が導入された褐色の含フッ素ゴムを得た。
【0029】(合成例3:含フッ素ゴム−3の合成)乳
化重合法によりフッ化ビニリデン/テトラフルオロエチ
レン/ヘキサフルオロプロピレン/4−ブロモ−3,
3,4,4−テトラフルオロブテン−1の各単位の共重
合割合が60/14/25/1(モル比)である共重合
体を30重量%含有するラテックスを製造した。このラ
テックスを凝集し、洗浄、乾燥することにより白色の含
フッ素ゴムを得た。
【0030】(実施例1〜4、比較例1、2)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、常態物性および耐油性を測定した。結果を表1に示
した。表1中、実とは実施例を、比とは比較例を示す。
【0031】
【表1】
【0032】*1:有機過酸化物(日本油脂製) *2:酸化マグネシウム(協和化学工業製) *3:水酸化カルシウム(近江化学製) *4:硫酸水素テトラブチルアンモニウム *5:8−ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.
0]−7−ウンデセニウム・p−トルエンスルホン酸塩 *6:トヨタモーターオイル キャッスルクリーンSG,
175℃,70hr
【0033】
【発明の効果】本発明は、アミン系の添加剤等が配合さ
れた耐熱性の良好なエンジンオイルに対しても優れた性
能を有し、さらに低温特性も良好な含フッ素ゴムを提供
するものであり、その優れた加硫物性に基づき、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な部品等の広範囲の
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 平井 浩之 千葉県市原市五井海岸10番地 旭硝子株式 会社千葉工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)フッ化ビニリデン、テトラフルオロ
    エチレンおよびプロピレンを共重合して得られる含フッ
    素ゴム、(B)ヨウ素または臭素を含有する単量体、フ
    ッ化ビニリデンおよびヘキサフルオロプロピレンを共重
    合して得られる含フッ素ゴムまたはヨウ素または臭素を
    含有する単量体、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプ
    ロピレンおよびテトラフルオロエチレンを共重合して得
    られる含フッ素ゴム、(C)有機過酸化物、および
    (D)不飽和多官能性化合物、を含む含フッ素ゴム組成
    物。
  2. 【請求項2】(A)成分が主鎖に炭素−炭素不飽和二重
    結合を有する請求項1記載の含フッ素ゴム組成物。
  3. 【請求項3】(E)2価の金属水酸化物および2価の金
    属酸化物から選ばれる少なくとも1種、および(F)有
    機オニウム化合物、を含む請求項1記載の含フッ素ゴム
    組成物。
  4. 【請求項4】(A)成分が実質的に主鎖に炭素−炭素不
    飽和二重結合を有しない飽和ポリマーである請求項3記
    載の含フッ素ゴム組成物。
  5. 【請求項5】(F)成分が一般式R1234 N・
    HSO4 (R1 、R2 、R3 、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)で示される有機4級アンモニウム塩である請求
    項3記載の含フッ素ゴム組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006299218A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Asahi Glass Co Ltd 架橋可能な含フッ素弾性共重合体組成物および架橋ゴム
WO2009119409A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 ダイキン工業株式会社 パーオキサイド架橋系含フッ素エラストマー組成物
WO2010113951A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 ダイキン工業株式会社 含フッ素エラストマー混合物、その製造方法、パーオキサイド加硫用組成物、及び、成形品

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