JPH0649138A - ビニリデンフルオリド、ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフルオロエチレンを基剤とする新規なフルオロエラストマー - Google Patents

ビニリデンフルオリド、ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフルオロエチレンを基剤とする新規なフルオロエラストマー

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JPH0649138A
JPH0649138A JP3070505A JP7050591A JPH0649138A JP H0649138 A JPH0649138 A JP H0649138A JP 3070505 A JP3070505 A JP 3070505A JP 7050591 A JP7050591 A JP 7050591A JP H0649138 A JPH0649138 A JP H0649138A
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hexafluoropropene
low
vinylidene fluoride
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astm
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Giulio Brinati
ジュリオ、ブリナチ
Margherita Albano
マルゲリータ、アルバノ
Vincenzo Arcella
ビンセンツォ、アルチェルラ
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Solvay Specialty Polymers Italy SpA
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Ausimont SpA
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    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • C08F214/22Vinylidene fluoride
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 Tgが低く、低温での圧縮永久歪が低く、結
晶化度も極めて低く、TR(温度収縮)の値も低く且つ
高い加硫速度を示す新規なフルオロエラストマーを提供
する。 【構成】 下記のモノマー組成 ビニリデンフルオリド 60.5〜64重量%、 ヘキサフルオロプロペン 30〜33重量%、および テトラフルオロエチレン 5〜8 重量% を特徴とするフルオロエラストマー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、ビニリデンフルオリド、ヘキサ
フルオロプロペンおよびテトラフルオロエチレンを基剤
とする新規なフルオロエラストマーに関する。
【0002】米国特許第4,123,603 号公報には、下記の
モノマー組成 ビニリデンフルオリド 57〜61重量%、 ヘキサフルオロプロペン 27〜31重量%、および テトラフルオロエチレン 10〜14重量% を有するエラストマー性ターポリマーが開示されてい
る。
【0003】これらのターポリマーは、ガラス転位温度
(Tg)が低く、低温における圧縮永久歪が低い。
【0004】前記特許明細書に記載の好ましい生成物
は、重量%で下記のモノマー組成、すなわちビニリデン
フルオリド59%、ヘキサフルオロプロペン29%およびテ
トラフルオロエチレン12%を有する。この生成物の4種
類の試料のTgの平均値は24.75 ℃である。0 ℃での70
時間の圧縮試験(ASTM-D 395試験、方法B )の後の前記
試料の圧縮永久歪は、試験が終了した後1時間以内に室
温で測定すると、20%以下である。
【0005】この特許明細書は、記載した組成物の分野
を外れると、低Tgと低温での低圧縮永久歪を同時に得
ることは不可能であることを述べて、数種類の比較例に
よって証明している。
【0006】前記の2つの特性が同時に得られる別のタ
ーポリマー組成物の分野があることを、意外にも見出し
た。
【0007】したがって、本発明の目的は、ビニリデン
フルオリド、ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフル
オロエチレンターポリマーを基剤とし、Tgが低く且つ
低温での圧縮永久歪が低い新規なフルオロエラストマー
を提供することである。
【0008】もう一つの目的は、前記の型のフルオロエ
ラストマーであって、結晶化度も極めて低く、前記の既
知生成物の結晶化度より低く、TR(温度収縮)の値が
低いものを提供することである。
【0009】更にもう一つの目的は、前記の型のフルオ
ロエラストマーであって、前記の既知生成物より高い加
硫速度をも示すものを提供することである。
【0010】これらおよび他の目的は、下記のモノマー
組成 ビニリデンフルオリド 60.5〜64重量%、 ヘキサフルオロプロペン 30〜33重量%、および テトラフルオロエチレン 5〜8 重量% を特徴とする本発明によるフルオロエラストマーによっ
て達成される。
【0011】これらのフルオロエラストマーは、ガラス
転位温度(Tg)が約−25℃以下であり、ディスク上で
0 ℃での70時間の圧縮試験(ASTM-D 395試験、方法B )
の後の圧縮永久歪が23℃で30分後に測定したとき約18%
以下である。
【0012】更に、これらのフルオロエラストマーは、
結晶化度が低く且つTR値が低い。更に、それらは先行
技術の前記ターポリマーと比較して加硫速度が高く、成
形品を生産するための装置の生産性を高める。
【0013】それらは、特にO−リングおよびシャフト
シールの製造等の、Tgが低く且つ低温での圧縮永久歪
が低いことが必要な用途に特に好適である。
【0014】これらの用途において、圧縮永久歪の値を
大きくすることなしにTgおよび主としてTR値を低下
させることが特に使用者によって感じられる要件であ
り、使用者にとっては、数℃の利得でも重要な技術的進
歩である。
【0015】本発明によるターポリマーは、例えばカー
ク・オスマー(Kirk Othmer) 著、エンサイクロペディア
・オブ・ケミカル・テクノロジー(Encyclopedia ofChem
ical Technology)、第8巻、500 頁以下、1979年に記載
の方法のような既知の方法によって製造することができ
る。重合法としては、特に塊状重合、有機溶媒の溶液中
の重合および水エマルジョンまたは懸濁液中の重合を用
いることが可能である。ラジカル重合開始剤としては、
例えば過硫酸アンモニウムまたはカリウムのような無機
ペルオキシド、過硫酸塩−重亜硫酸塩のような酸化還元
系、およびベンゾイルペルオキシドおよびジクミルペル
オキシドのような有機ペルオキシドを用いることが可能
である。
【0016】連鎖移動剤としては、例えば酢酸エチルお
よびマロン酸ジエチルを使用することが可能である。
【0017】これを、25°〜150 ℃の温度で、8 〜80気
圧の圧の下で水性エマルジョン中で操作するのが好まし
い。
【0018】本発明のもう一つの目的は、本発明による
ターポリマーから出発して製造される製品である。
【0019】下記の実施例は単なる例示のためのもので
あり、本発明の範囲を制限するものと解釈することはで
きない。
【0020】これらの実施例において、実施例1および
2は、本発明の組成物の範囲内にあり、実施例3は前記
引用の米国特許第4,123,603 号公報に記載されている好
ましい組成物に関する。
【0021】乳化重合によるポリマーの製造は、検討さ
れる実施例の総てのエラストマーに対して(121 ℃での
ムーニー粘度ML(1+10)および極限粘度から得られる)同
じ平均分子量および同じ分子量分布を保持するような方
法で行った。
【0022】それ故、表1に示される化学物理特性は、
専らポリマーのモノマー組成によって変わる。
【実施例】
【0023】実施例1 撹拌装置を備えた10リットル反応装置を用いた。真空に
した後、水6,500 g を供給し、下記のモル比を有するモ
ノマー混合物によって反応装置中に圧を生成させた。 ビニリデンフルオリド 58% ヘキサフルオロプロペン 38% テトラフルオロエチレン 4% 反応装置の温度を85℃まで上昇させ、圧を19バールにし
た。66 ml/l の水性溶液としての酢酸エチル260 mlと、
150 g/l の水性溶液としての過硫酸アンモニウム13g
を加えた。重合中に、モノマーを下記のモル比で供給す
ることによって、圧を一定に保持した。 ビニリデンフルオリド 78.5% ヘキサフルオロプロペン 16.5% テトラフルオロエチレン 5%。 55分間の重合時間でポリマー2,800 g が得られる転化率
に達した後、全体を室温まで冷却した。エマルジョンを
取り出して、硫酸アルミニウム水溶液を加えることによ
って凝固させた。ポリマーを分離して、水で洗浄し、60
℃の空気循環オーブンで乾燥して、ポリマー中の湿度を
0.2 重量%を下回るようにした。NMR19F分析では、
ポリマーは下記のモノマー組成を示した。 ビニリデンフルオリド 63重量% ヘキサフルオロプロペン 30.6重量% テトラフルオロエチレン 6.4重量
%。 ポリマーを、表1に示されている様々な定量および試験
に付した。加硫配合物を、ビスフェノールAF50%とフ
ルオロエラストマー50%を含むマスターM1、および促
進剤30%とフルオロエラストマー70%を含むマスターM
2を用いて製造した。促進剤は、式
【化1】 を有していた。配合物は、 ターポリマー 100 重量部、 マスターM1 4 重量部、 マスターM2 1.5 重量部、 Ca(OH) 6 重量部、 MgO 3 重量部、および MTブラック 25 重量部を含んでいた。
【0024】実施例2 反応装置に下記のモノマー混合物 ビニリデンフルオリド 59モル%、 ヘキサフルオロプロペン 36モル%、
および テトラフルオロエチレン 5モル% によって圧を加え、重合中にモノマーを下記のモル比 ビニリデンフルオリド 77.2%、 ヘキサフルオロプロペン 16.5%、お
よび テトラフルオロエチレン 6.3% で供給することによって圧を一定に保持したことを除い
て、実施例1と同様に操作した。ターポリマー2,800 g
が得られ、このターポリマーはNMR19F分析では下記
のモノマー重量組成 ビニリデンフルオリド 61.4%、 ヘキサフルオロプロペン 30.8%、お
よび テトラフルオロエチレン 7.8% を示した。ターポリマーを、実施例1と同様な定量およ
び試験に付した。結果を表1に示す。
【0025】実施例3 比較のために、米国特許第4,123,603 号公報に記載の好
ましいターポリマーを製造した。方法は、 1. 反応装置を下記のモル組成 ビニリデンフルオリド 56%、 ヘキサフルオロプロペン 36%、およ
び テトラフルオロエチレン 8% によって圧を加え、 2. 重合中に、モノマーを下記のモル比 ビニリデンフルオリド 74.7%、 ヘキサフルオロプロペン 15.6%、お
よび テトラフルオロエチレン 9.7% で供給することによって圧を一定に保持したことを除い
て、実施例1と同様に操作した。ターポリマー2,800 g
が得られ、このターポリマーはNMR19F分析では下記
のモノマー重量組成 ビニリデンフルオリド 59.5%、 ヘキサフルオロプロペン 28.6%、お
よび テトラフルオロエチレン 11.9% を示した。 表1 A エラストマーについての定量: 試験の種類 実施例1 実施例2 実施例3 Tg中点値(ASTM D 3418-82) −26℃ −25.2℃ −25.4℃ Tf1(ASTM D 3418-82) 51.3℃ 42.7℃ 44.9℃ Tf2 72℃ 58℃ 63.7℃ DH1 0.03 0.11 0.10 DH2 0.08 0.02 0.12 DH1+DH2 0.11 0.13 0.22 DMS(METHOD ISO R 537B ) Tα −19℃ −19℃ −18℃ G′(10℃) 1.2 N/mm 1.1 N/mm 1.35 N/mm 極限粘度(ASTM D 1416-83) 59 ml/g 60 ml/g 58 ml/g Mw/Mn(ASTM D 3593-80) 2.6 2.5 2.4 ムーニー粘度 ML(1+10'), 121 ℃ (ムーニー単位)(ASTM D 1646-82) 19 20 20 表1(続き) B 加硫混合物についての試験: 試験の種類 実施例1 実施例2 実施例3 混合物のムーニー粘度 (ASTM D 1646-82) ML(1+10'), 121℃ (ムーニー単位) 36 37 37 ムーニースコーチ、135 ℃ (ASTM D 1646-82) MV(ポンド×インチ) 12 14 14 tΔ15 46'30" 47'30" 45'45" ODR 177 ℃、ARC ±3 ° (ASTM D 2084-81) ML(ポンド×インチ) 3.4 3.5 3.5 MH(ポンド×インチ) 96.5 100 99.5 ts2 (秒) 171 170 177 t'90(秒) 243 235 267 Vmax (ポンド×インチ/秒) 3 3.2 2.7 表1(続き) C 加硫標本についての試験: 試験の種類 実施例1 実施例2 実施例3 プレス中、170 ℃での10分間の 加硫の後(ASTM D 412-83) 100%モジュラス(MPa) 3.7 3.6 3.5 引張強さ(MPa) 10.6 10.0 10.5 破断点伸び(%) 245 250 256 IRHD(点)(ASTM D 2240-81) 68 68 68 250 ℃での8 時間の上昇を含む 24時間の後処理の後 (ASTM D 412-83) 100%モジュラス(MPa) 5.4 5.5 5.3 引張強さ(MPa) 14.5 14.5 14.4 破断点伸び(%) 188 200 194 IRHD(点)(ASTM D 2240-81) 69 70 70 TR試験(ASTM D 1329 ) TR 10% -18.4 ℃ -19 ℃ -18 ℃ TR 30% -14.1 ℃ -14.5 ℃ -14.1 ℃TR 50% -10.7 ℃ -11.5 ℃ -10.6 ℃ 表1(続き) 圧縮永久歪(ASTM D 395 方法B) 0 ℃で70時間、 ディスク(12.5×29 mm ) −30秒後0 ℃での読み 73% 73% 76% −30分後23℃での読み 18% 17% 20% −28時間後23℃での読み 10% 9% 11% 23℃で70時間、O-リング D214 (ASTM 395/B) −30分後23℃での読み 20% 20% 22% 本発明によるターポリマー(実施例1および2)と先行
技術のターポリマー(実施例3)との比較から、特に 1. 本発明による生成物のTgおよびTR値は、既知
生成物の値程度であり、時にはこれより低い、 2. DH1+DH2およびDMSのデーターから結論
されるように、本発明による生成物の結晶化度の方が低
い、 3. 0 ℃および23℃における圧縮試験の後の圧縮永久
歪はより低い、 4. スコーチに対する傾向が低いにも拘らず(135 ℃
でのムーニースコーチデーター:tΔ15を参照された
い)、本発明によるターポリマーの加硫速度はより高い
(177 ℃におけるODRデーター:Vmaxを参照され
たい) ことが結論される。
【0026】実施例4〜6 下記のモノマー混合物 によって圧を加え、重合中に、モノマーを下記のモル比 で供給することによって圧を一定に保持したことを除い
て、実施例1と同様に操作した。ターポリマー2,800 g
が得られ、このターポリマーはNMR19F分析では下記
のモノマー重量組成 を示した。ターポリマーを実施例1と同様の定量および
試験に付した。結果を表2に示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Tgが低く、低温での圧縮永久歪が低い新
    規なフルオロエラストマーであって、下記のモノマー組
    成 ビニリデンフルオリド 60.5〜64重量%、 ヘキサフルオロプロペン 30〜33重量%、および テトラフルオロエチレン 5〜8 重量% を特徴とするフルオロエラストマー。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のフルオロエラストマーか
    ら製造される製品。
JP3070505A 1990-03-09 1991-03-11 ビニリデンフルオリド、ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフルオロエチレンを基剤とする新規なフルオロエラストマー Pending JPH0649138A (ja)

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