JPH08231803A - フッ素ゴム組成物 - Google Patents

フッ素ゴム組成物

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JPH08231803A
JPH08231803A JP4099295A JP4099295A JPH08231803A JP H08231803 A JPH08231803 A JP H08231803A JP 4099295 A JP4099295 A JP 4099295A JP 4099295 A JP4099295 A JP 4099295A JP H08231803 A JPH08231803 A JP H08231803A
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哲哉 三輪
Junichi Nakamura
純一 中村
Takeo Kaneko
武夫 金子
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Abstract

(57)【要約】 【構成】易加硫性部位を含まない含フッ素弾性共重合
体、有機過酸化物、ポリアリル化合物等の加硫助剤、2
価の金属酸化物、および特定の有機4級アンモニウム塩
の水酸化物からなるフッ素ゴム組成物。 【効果】効率的な有機過酸化物加硫が可能であり、ま
た、加硫物の耐熱性および耐油性が優れたフッ素ゴム組
成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、効率的な有機過酸化物
加硫が可能な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、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方法や、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などが知られている。
【0003】また、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と例えば水酸化カルシウム等
の2価の金属水酸化物および例えばジアザビシクロウン
デセンの塩等の有機塩基を混合することにより、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。さらに、
有機アンモニウム塩の硫酸水素塩を用いることにより、
通常の有機塩基の場合に比べ少ない使用量での有機過酸
化物加硫を可能とした方法[特開平6−122801]
も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の有機塩基を用い
る方法は、有機過酸化物加硫用の特別な加硫部位を必要
としない優れた発明であるが、そこで用いられている有
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。また有機アンモニウム硫酸水素塩ではフ
ッ素ゴム中への分散性の面でより改良が望まれていた。
【0005】
【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
デンおよ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共重合体からなる含フッ素弾
性共重合体、(B)有機過酸化物、(C)不飽和結合基
を2個以上有する加硫助剤、(D)2価の金属酸化物、
および(E)有機4級アンモニウム塩の水酸化物からな
ることを特徴とするフッ素ゴム組成物を提供する。
【0006】本発明において、(A)含フッ素弾性共重
合体は、フッ化ビニリデンおよ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との共重合体か
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(プロピルビニルエーテル)、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。
【0007】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、フッ化ビニ
リデン−四フッ化エチレン−パーフルオロ(メチルビニ
ルエーテル)共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エ
チレン−パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)共重
合体が好ましい。
【0008】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。通常は、フッ化ビニリ
デンによる重合単位を0.1モル%以上の割合で含むも
のが採用される。
【0009】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
イル性に優れた加硫フッ素ゴムが得られるため好まし
い。なかでも、フッ化ビニリデンよる重合単位を0.5
〜70モル%、四フッ化エチレンによる重合単位を20
〜60モル%、プロピレンによる重合単位を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
優れるため好ましく採用される。
【0010】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が得られる。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、ヨウ素および、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うる。
【0011】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うる。
【0012】(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シ
ド、ジアシルパーオキシド、パーオキシエステル、ハイ
ドロパーオキシ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シド、ジクミルパーオキ
シド、ジ−t−ブチルパーオキシド、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。
【0013】これら有機過酸化物の使用量は、含フッ素
弾性共重合体100重量部当たり0.5〜10重量部、
好ましくは1〜5重量部を使用する。
【0014】(C)加硫助剤としては、不飽和結合基を
2個以上有する化合物、例えば、多アリル化合物、ジメ
タクリレート化合物、ジビニル化合物、ポリブタジエン
などが用いられる。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などの多アリル化合物が好
ましい。これら加硫助剤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。
【0015】(D)2価の金属酸化物は受酸剤として用
いられ、マグネシウム、カルシウム、鉛、亜鉛などの酸
化物が挙げられる。これら2価の金属酸化物の使用量
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。
【0016】また本発明において、(E)有機4級アン
モニウム塩の水酸化物が配合されていることが重要であ
る。(E)有機4級アンモニウム塩の水酸化物が配合さ
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、優れた物性を
示す加硫物が得られる。
【0017】(E)有機4級アンモニウム塩の水酸化物
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
くべきことに特に一般式R1234 N・OH(R
1 、R2 、R3 、R4 は同一または異なる炭素数1〜2
0の置換または非置換の1価の炭化水素基)で示される
有機4級アンモニウム塩の水酸化物を用いることによ
り、従来の方法で用いられていた通常の有機塩基と比較
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。
【0018】これらの有機4級アンモニウム塩の水酸化
物としては、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化
テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモ
ニウム、水酸化トリオクチルメチルアンモニウム、水酸
化トリドデシルメチルアンモニウム、水酸化トリメチル
ベンジルアンモニウム等が例示される。
【0019】これら有機4級アンモニウム塩の水酸化物
は通常水溶液もしくはアルコール溶液として市販されて
いるが、その使用量は有機4級アンモニウム塩の水酸化
物として、含フッ素弾性共重合体100重量部に対して
通常0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部
を使用する。0.05重量部未満では十分な加硫密度お
よび加硫物性を得るうえで不利となり、また5重量部を
超えるとスコーチ現象等の成形加工性に悪影響を及ぼす
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。
【0021】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、不飽和結合基を2個以
上有する加硫助剤、2価の金属酸化物、有機4級アンモ
ニウム塩の水酸化物、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。
【0022】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うる。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
こともできる。
【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
4級アンモニウム塩の水酸化物の混合に際しては、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、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うるものであり、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うるものである。
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うる。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うる。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うる。
【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。加硫時
の温度は、通常60〜250℃程度、好ましくは120
〜200℃程度が採用されうる。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
うる。なお、得られる加硫物の再加熱処理も採用でき、
物理的性質の向上に役立つものである。例えば、150
〜250℃、好ましくは180℃〜230℃の温度で、
2〜25時間程度の再加熱処理が採用されうるなどであ
る。
【0027】
【作用】本発明において、特定の有機4級アンモニウム
塩の水酸化物と2価の金属酸化物を組み合わせることに
より易加硫性部位を含まない含フッ素弾性共重合体の場
合にも、加熱することにより、該弾性共重合体中に不飽
和結合基が導入され、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、該アンモニウム塩の水
酸化物は、従来の方法において用いられている有機塩基
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。
【0028】
【実施例】例1〜5は実施例、例6〜10は比較例であ
る。表1、表2に示す組成(重量部)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−K−6301に従い、常態物性、耐熱性お
よび耐油性を測定した。結果を表1、表2に示した。ま
た、表1、表2の略号等を表3に示した。なお、表1、
表2の各フッ素ゴムは乳化重合法により得たもので、そ
れらの各単量体単位含有割合(モル比)も表3に示し
た。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】本発明は、効率的な有機過酸化物加硫が
可能であり、また、加硫物の耐熱性および耐油性が優れ
たフッ素ゴム組成物が得られる。さらに、種々の優れた
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番地2 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)フッ化ビニリデンおよびこれと共重
    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
    との共重合体からなる含フッ素弾性共重合体、(B)有
    機過酸化物、(C)不飽和結合基を2個以上有する加硫
    助剤、(D)2価の金属酸化物、および(E)有機4級
    アンモニウム塩の水酸化物からなることを特徴とするフ
    ッ素ゴム組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016065197A (ja) * 2014-09-17 2016-04-28 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物とそれを用いたゴム成形品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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