JPH0931283A - 含フッ素エラストマー組成物 - Google Patents

含フッ素エラストマー組成物

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JPH0931283A
JPH0931283A JP7200358A JP20035895A JPH0931283A JP H0931283 A JPH0931283 A JP H0931283A JP 7200358 A JP7200358 A JP 7200358A JP 20035895 A JP20035895 A JP 20035895A JP H0931283 A JPH0931283 A JP H0931283A
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春美 達
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Arekusandoru Nikoraebitsuchi Koraaru
アレクサンドル ニコラエビッチ コラール
Rafuairofuitsuchi Suterurin Serugei
ラファイロフィッチ ステルリン セルゲイ
Birobitsuchi Zaifuman Yuurii
ビロビッチ ザイフマン ユーリー
Anatoriibitsuchi Posutobuoi Serugei
アナトリービッチ ポストヴォイ セルゲイ
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 架橋性基としてシアノ基を有する含フッ素エ
ラストマーに新しいタイプの加硫剤であるビスアミドラ
ゾン化合物を配合した含フッ素エラストマー組成物であ
って、所望の性質を有する加硫物が得られるばかりでは
なく、加工性の点でも問題のないものを提供する。 【構成】 架橋性基としてシアノ基を有する含フッ素エ
ラストマーに、一般式 [ここで、Rfは次のいずれかの基である:(CF2)n、CFX(O
CF2CFX)mO(CF2)n、CFX(OCF2CFX)pO(CF2)nO(CFXCF2O)qCF
X ]で表わされるビスアミドラゾン化合物を加硫剤とし
て配合した含フッ素エラストマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素エラスト
マー組成物に関する。更に詳しくは、架橋性基としてシ
アノ基を有する含フッ素エラストマーに新しいタイプの
加硫剤を配合した含フッ素エラストマー組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】特開昭59-109546号公報には、テトラフ
ルオロエチレン、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)
および一般式 CF2=CF[OCF2CF(CF3)]nO(CF2)mCN n:1〜2,m:1〜4 で表わされるパーフルオロ不飽和ニトリル化合物の3元
共重合体に、一般式 (ここで、Aは炭素数1〜6のアルキリデン基、炭素数1〜1
0のパーフルオロアルキリデン基、SO2基、O基、CO基ま
たは2個のベンゼン環を直接結合させる炭素-炭素結合
であり、XおよびYは水酸基またはアミノ基である)で表
わされるビス(アミノフェニル)化合物を硬化剤として配
合した含フッ素エラストマー組成物が記載されている。
【0003】また、本出願人は先に、架橋性基としてシ
アノ基を有する含フッ素エラストマーの加硫剤として、
一般式 R:炭素数1〜6のアルキリデン基(好ましくはイソプロピ
リデン基) 炭素数1〜10のパーフルオロアルキリデン基(好ましくは
パーフルオロイソプロピリデン基) で表わされる新規なビスアミドラゾン化合物を用いるこ
とにより、耐熱性および耐溶剤性にすぐれた加硫物が得
られることを見出している(特願平6-282943号)。
【0004】しかるに、その後の検討の結果、この含フ
ッ素エラストマー組成物は、加工性の点において若干問
題のあることが判明した。即ち、シアノ基含有含フッ素
エラストマーおよび上記ビスアミドラゾン化合物を必須
成分とする含フッ素エラストマー組成物を調製する際、
含フッ素エラストマーの粘度、含フッ素エラストマー中
の架橋性基の構造、混練時の温度、ロールミルのせん断
速度またはせん断力等の諸条件によっては、スコーチが
発生したり、所望の加硫物性を有する加硫物が得られな
かったり、あるいは加硫成形品表面が平滑にはならなか
ったりする場合がみられる。また、混練後の生地粘度が
比較的高い場合には、プレス成形時に流れ不良が発生す
る場合もみられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、架橋
性基としてシアノ基を有する含フッ素エラストマーに新
しいタイプの加硫剤であるビスアミドラゾン化合物を配
合した含フッ素エラストマー組成物であって、所望の性
質を有する加硫物が得られるばかりではなく、加工性の
点でも問題のないものを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
架橋性基としてシアノ基を有する含フッ素エラストマー
に、一般式 [ ここで、Rfは次のいずれかの基である: (CF2)n ただし、n:1〜10 CFX(OCF2CFX)mO(CF2)n ただし、X:FまたはCF3 n:1〜10 m:1〜2 CFX(OCF2CFX)pO(CF2)nO(CFXCF2O)qCFX ただし、X:FまたはCF3 n:1〜10 p+q:8 ]で表わされるビスアミドラゾン化合物
を加硫剤として配合した含フッ素エラストマー組成物に
よって達成される。
【発明の実施の形態】
【0007】本発明で用いられるビスアミドラゾン化合
物は、相当するジニトリル化合物にヒドラジン水和物を
反応させることにより、容易に製造することができる
(J.Org. Chem. 第82巻第4700頁、1960年)。
【0008】このようにして製造されるビスアミドラゾ
ン化合物は、架橋性基としてシアノ基を有する含フッ素
エラストマーの加硫剤として使用される。かかる含フッ
素エラストマーとしては、一般に約45〜75モル%のテト
ラフルオロエチレン、約50〜25モル%のパーフルオロ(低
級アルキルビニルエーテル)またはパーフルオロ(低級ア
ルコキシ低級アルキルビニルエーテル)および約0.1〜5
モル%のパーフルオロ不飽和ニトリル化合物よりなる3元
共重合体が用いられる。
【0009】パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテ
ル)としては、一般にはパーフルオロ(メチルビニルエー
テル)が用いられる。また、パーフルオロ(低級アルコキ
シ低級アルキルビニルエーテル)としては、例えば次の
ようなものが用いられ、 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCnF2n+1 (n:1〜5) CF2=CFO(CF2)3OCnF2n+1 (n:1〜5) CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2O)mCnF2n+1 (n:1〜5、
m:1〜3) CF2=CFO(CF2)2OCnF2n+1 (n:1〜5) これらの中で、特にCnF2n+1基がCF3基であるものが好ん
で用いられる。
【0010】また、架橋サイト単量体としてのパーフル
オロ不飽和ニトリル化合物としては、次のようなものが
用いられる。 CF2=CFO(CF2)nOCF(CF3)CN (n:2〜5) CF2=CF[OCF2CF(CF3)]nO(CF2)mCN (n:1〜2、
m:1〜6) CF2=CFO(CF2)nCN (n:1〜8) CF2=CF[OCF2CF(CF3)]nOCF2CF(CF3)CN (n:1〜2)
【0011】以上の成分を必須成分とする3元共重合体
中には、共重合反応を阻害せずかつ加硫物性を損なわな
い程度(約20モル%以下)のフッ素化オレフィンや各種ビ
ニル化合物などを共重合させることもできる。フッ素化
オレフィンとしては、例えばフッ化ビニリデン、モノフ
ルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロ
プロピレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオ
ロプロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン、クロロト
リフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン等が
用いられ、またビニル化合物としては、例えばエチレ
ン、プロピレン、1-ブテン、イソブチレン、メチルビニ
ルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエー
テル、シクロヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、トリ
フルオロスチレン等が用いられる。
【0012】かかる3元共重合体に配合される、前記一
般式で表わされるビスアミドラゾン化合物加硫剤は、3
元共重合体100重量部当り約0.1〜5重量部、好ましくは
約0.2〜3重量部の割合で用いられる。
【0013】以上の各成分を必須成分とする含フッ素エ
ラストマー組成物中には、カーボンブラック、シリカ等
の無機充填材、酸化鉛(II)、酸化亜鉛、水酸化マグネシ
ウム、水酸化カルシウム等の2価金属の酸化物または水
酸化物、ハイドロタルサイト等の受酸剤、その他顔料、
加工助剤、可塑剤等の必要な配合剤が適宜配合される。
組成物の調製は、ロール、ニーダ、バンバリーミキサな
どを用いて混練することによって行われる。組成物の硬
化は、圧縮成形機などを用いて、約150〜220℃で約5〜6
0分間加熱することによって行われる。二次加硫は、約2
00〜320℃で約10〜70時間行われるが、良好な加硫物性
を有する硬化物を得るには、窒素ガス等の不活性ガス雰
囲気下で行われることが好ましい。
【0014】
【発明の効果】本発明により、架橋性基としてシアノ基
を有する含フッ素エラストマーの加硫物として、耐熱
性、耐溶剤性にすぐれているものが得られるばかりでは
なく、それのロール混練性および加硫成形時の加工性に
ついても、大幅な改善が達成される。また、加硫時の最
小トルク値も、低い値を示している。従って、この含フ
ッ素エラストマー組成物は、苛酷な条件下でも使用され
るOリング、シート等の加硫成形材料として有効に用い
ることができる。
【0015】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0016】参考例1 エタノール10mlおよびヒドラジン水和物20mlの混合物
に、内温を20℃以下の撹拌条件下に保ちながら、パーフ
ルオロアジピン酸ジニトリル14.4gを滴下し、滴下終了
後2時間撹拌を続けた。生じた沈殿をロ別し、水洗した
後、P2O5デシケータ中で減圧乾燥し、融点131℃のパー
フルオロアジピン酸ビスアミドラゾン 16.3g(収率90%)を白色の固体として得た。 元素分析(C6H8F8N6): 実測値;C 23.01%、H 2.44%、F 47.94%、N 26.75% 計算値;C 22.79%、H 2.53%、F 48.03%、N 26.58%
【0017】参考例2 参考例1において、パーフルオロアジピン酸ジニトリル
の代わりに、パーフルオロスベリン酸ジニトリル20gを
用い、融点186℃(分解)のパーフルオロスベリン酸ビス
アミドラゾン 20g(収率85%)を白色の固体として得た。 元素分析(C8H8F12N6): 実測値;C 23.08%、H 2.04%、F 55.00%、N 19.63% 計算値;C 23.09%、H 1.94%、F 54.78%、N 20.19%
【0018】参考例3 参考例1において、パーフルオロアジピン酸ジニトリル
の代わりに、 NCCF(CF3)[OCF2CF(CF3)]nO(CF2)3O[CF(CF3)CF2O]mCF(CF
3)CN (ただし、n+m=5) を20g用い、淡黄色油状物質としての対応するビスアミ
ドラゾン化合物を17g(収率82%)得た。 元素分析(C24H8O7F44N6): 実測値;C 22.24%、H 0.82%、F 62.25% 計算値;C 21.68%、H 0.60%、F 62.72%
【0019】実施例1〜4 テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(メチルビニルエ
ーテル)-パーフルオロ(3,7-ジオキサ-8-シアノ-1-ノネ
ン) [モル比 63.5:34.9:1.6] 3元共重合体 [共重合
体A;ηsp/c:0.59dl/g、パーフルオロ(2-ブチルテト
ラヒドロフラン)/パーフルオロ(2,2,3-トリクロロブタ
ン)/エチレングリコールジメチルエーテルの容積比4
0:60:3の混合溶媒100ml中に0.1gを溶解させ、35℃で
測定] 100重量部に、 参考例1のビスアミドラゾン化合物 0.4重量部(実施例1) 〃 0.6重量部(実施例2) 参考例2のビスアミドラゾン化合物 0.6重量部(実施例3) 参考例3のビスアミドラゾン化合物 2.0重量部(実施例4) MTカーボンブラック 20 重量部 を加え、2本ロールミル上で40〜45℃の温度で混練し
た。混練物を180℃、30分間プレス加硫(一次加硫)した
後、次の条件下でのオーブン加硫(二次加硫)を窒素ガス
雰囲気下で行った。 90℃で4時間 90℃から204℃迄6時間かけて昇温 204℃で18時間 204℃から288℃迄6時間かけて昇温 288℃で18時間
【0020】実施例5〜7 実施例1、3または4において、共重合体Aの代わり
に、テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(メチルビニ
ルエーテル)-パーフルオロ(3-オキサ-8-シアノ-1-オク
テン) [モル比 68.8:30.0:1.2] 3元共重合体 (共重
合体B)がそれぞれ用いられた。
【0021】比較例1 共重合体Aを用いた実施例1において、参考例1で得ら
れたパーフルオロアジピン酸ビスアミドラゾンの代わり
に、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパンのビスアミドラゾン が0.7重量部用いられた。
【0022】比較例2 共重合体Bを用いた実施例5において、参考例1で得ら
れたパーフルオロアジピン酸ビスアミドラゾンの代わり
に、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパンのビスアミドラゾンが0.5重量部用いられた。
【0023】以上の各実施例および比較例において、次
の各項目の測定および評価を行った。 トルク値:キュラストメータを用い、180℃における最
小トルク値と25分後のトルク値を測定 成形時の流れ:P-24 Oリングを成形した際の流れの状態
を評価 圧縮永久歪:ASTM Method-B/P-24 Oリングについて、27
5℃または300℃、70時間の条件下で測定 熱水浸漬試験:200℃の加圧水中に70時間浸漬した後の
体積膨張率を測定 ヘキサメチレンジアミン浸漬試験:140℃のヘキサメチ
レンジアミン中に70時間浸漬した後の体積膨張率を測定 常態物性:DIN 53505による硬さ DIN 53504による引張試験 (100%モジュラス、破断点強度、破断点伸び) 熱老化試験:300℃、70時間の空気中でのエージング後
の常態物性を測定
【0024】得られた結果は、次の表に示される。 表 実施例 比較例 測定、評価項目 [トルク値] 最小トルク (kg・cm) 6.9 7.6 5.7 5.4 5.9 5.2 6.0 8.2 10.5 25分後トルク(kg・cm) 11.0 14.0 10.5 8.5 11.5 10.6 10.8 13.7 14.1 [成形時の流れ] 流れ不良の有無 無 無 無 無 無 無 無 有 有 [圧縮永久歪] 275℃ (%) 38 19 34 41 30 29 30 29 28 300℃ (%) 40 21 38 49 36 32 34 32 35 [熱水浸漬試験] 体積膨張率 (%) 3.2 0.8 3.1 3.2 4.6 4.2 3.2 1.2 3.6 [ジアミン浸漬試験] 体積膨張率 (%) 34.0 38.0 36.5 44.0 30.2 30.1 44.0 42.6 22.8 [常態物性] 硬さ 67 69 - 69 73 - 74 68 75 100%モジュラス(MPa) 4.5 7.2 - 4.5 7.4 - 7.4 5.4 9.3 破断点強度 (MPa) 18.9 19.8 - 21.3 22.7 - 24.6 20.6 21.6 破断点伸び (%) 190 150 - 210 170 - 180 200 160 [熱老化試験] 硬さ 66 67 - 65 71 - 70 66 74 100%モジュラス(MPa) 3.2 4.8 - 2.9 5.5 - 5.2 3.8 8.0 破断点強度 (MPa) 16.1 18.2 - 17.5 22.0 - 22.3 19.4 21.4 破断点伸び (%) 240 190 - 270 200 - 180 230 190
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年6月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】 本発明で用いられるビスアミドラゾン化
合物は、相当するジニトリル化合物にヒドラジン水和物
を反応させることにより、容易に製造することができる
J.Am.Chem.Soc.第82巻第4700
頁、1960年)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コラール アレクサンドル ニコラエビッ チ ロシア連邦共和国 サンクト ペテルブル グ市 198094 ウリツァ オグネーバ ド ム12 コルプス1 クバルティーラ18 (72)発明者 セルゲイ ラファイロフィッチ ステルリ ン ロシア連邦共和国 モスクワ市 117602 アカデミカ アノヒナ38−1 クバルティ ーラ24 (72)発明者 ユーリー ビロビッチ ザイフマン ロシア連邦共和国 モスクワ市 117571 26 バシンスキー コミサーリ7 コルプ ス4 クバルティーラ61 (72)発明者 セルゲイ アナトリービッチ ポストヴォ イ ロシア連邦共和国 プーシュキノ マスク フスカヤ オーブラスキ 141200 ペルボ マイスカヤ13 クバルティーラ21

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架橋性基としてシアノ基を有する含フッ
    素エラストマーに、一般式 [ ここで、Rfは次のいずれかの基である: (CF2)n ただし、n:1〜10 CFX(OCF2CFX)mO(CF2)n ただし、X:FまたはCF3 n:1〜10 m:1〜2 CFX(OCF2CFX)pO(CF2)nO(CFXCF2O)qCFX ただし、X:FまたはCF3 n:1〜10 p+q:8 ] で表わされるビスアミドラゾン化合物を加硫剤として配
    合してなる含フッ素エラストマー組成物。
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