JPH11147891A - 含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法 - Google Patents
含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法Info
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- JPH11147891A JPH11147891A JP9331036A JP33103697A JPH11147891A JP H11147891 A JPH11147891 A JP H11147891A JP 9331036 A JP9331036 A JP 9331036A JP 33103697 A JP33103697 A JP 33103697A JP H11147891 A JPH11147891 A JP H11147891A
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/54—Quaternary phosphonium compounds
Abstract
促進剤にみられるすぐれた常態物性などの好ましい性質
を保持しつつ、加硫速度などの加硫特性を更に改善せし
めた、含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法を提
供する。 【解決手段】 (1)ビスフェノールAFの1アルカリ金属塩
1モルに1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩を、(2)ビ
スフェノールAFの2アルカリ金属塩1モルに2.02〜2.30モ
ルの4級ホスホニウム塩を、(3)4級ホスホニウム塩1.01
〜1.15モルにそれぞれ1モルのアルカリ金属アルコキサ
イドおよびビスフェノールAFを、(4)ビスフェノールAF
1モル、4級ホスホニウム塩1.01〜1.15モルおよびアルカ
リ金属アルコキサイド1モルを、それぞれアルコール中
で反応させた後、更にビスフェノールAFを添加し、又は
(5)ビスフェノールAFの1/4アルカリ金属塩1モルに1.01
〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアルコール中で反応
させる。
Description
マー用加硫促進剤の製造法に関する。更に詳しくは、ビ
スフェノールAF-4級ホスホニウム塩系含フッ素エラスト
マー用加硫促進剤の製造法に関する。
ラストマー、2価の金属の酸化物または水酸化物および
ビスフェノールAFを含有する組成物に、更にビスフェノ
ールAF-4級ホスホニウム塩等モル分子化合物を配合する
ことにより、加硫物の100%モジュラスおよび破断時応力
などが改善されることが記載されている。
フェノールAF-4級ホスホニウム塩系加硫促進剤にみられ
るすぐれた常態物性などの好ましい性質を保持しつつ、
加硫速度などの加硫特性を更に改善せしめた、含フッ素
エラストマー用加硫促進剤の製造法を提供することにあ
る。
(1)ビスフェノールAFの1アルカリ金属塩1モルに対し、
1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアルコール中で
反応させた後、(2)ビスフェノールAFの2アルカリ金属塩
1モルに対し、2.02〜2.30モルの4級ホスホニウム塩をア
ルコール中で反応させた後、(3)4級ホスホニウム塩1.01
〜1.15モルに対し、それぞれ1モルのアルカリ金属アル
コキサイドおよびビスフェノールAFを順次アルコール中
で反応させた後、(4)ビスフェノールAF 1モル、4級ホス
ホニウム塩1.01〜1.15モルおよびアルカリ金属アルコキ
サイド1モルをアルコール中で反応させた後、更に4級ホ
スホニウム塩を添加し、その後溶媒を留去する方法ある
いは(5)ビスフェノールAFの1/4アルカリ金属塩1モルに
対し、1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアルコー
ル中で反応させた後、溶媒を留去する方法のいずれかの
方法によって、含フッ素エラストマー用加硫促進剤を製
造することによって達成される。
リ金属塩は、ビスフェノールAF 1モルに対し、それぞれ
1モル、2モルまたは1/4モルのアルカリ金属アルコキサ
イドを、室温乃至約50℃の温度条件下で、アルコール中
で反応させることによって得られる。アルカリ金属アル
コキサイドとしては、一般にナトリウムメトキサイド、
カリウムメトキサイド等が用いられ、またアルコールと
しては、一般にメタノールが用いられる。この他、リチ
ウム、セシウム、ルビジウム塩等も用いられ、また塩の
形成は、アルカリ金属水酸化物を用いても行うことがで
きる。
ルAFの1アルカリ金属塩または2アルカリ金属塩をアルコ
ール溶液として得、そこにやはりアルコール溶液として
調製されたそれぞれモル比1.01〜1.15または2.02〜2.30
の4級ホスホニウム塩が添加される。
1.01〜1.15モルに対し、まず1モルのアルカリ金属アル
コキサイドをアルコール中で反応させた後、1モルのビ
スフェノールAFとの反応が行われる。
の3者間の反応がアルコール中で同時に行われる。
用いられたビスフェノールAFの1アルカリ金属塩の代り
に、1/4アルカリ金属塩が用いられる。
ニルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホ
スホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニ
ウムブロマイド、3・4-ジクロロベンジルトリフェニルホ
スホニウムクロライド、1-(プロパ-2-オン-イル)-トリ
フェニルホスホニウムクロライド、(エトキシカルボニ
ルメチル)トリフェニルホスホニウムクロライド、アリ
ルトリフェニルホスホニウムクロライド、アリルトリフ
ェニルホスホニウムブロマイド、テトラメチルホスホニ
ウムクロライド、テトラメチルホスホニウムブロマイ
ド、テトラエチルホスホニウムクロライド、テトラエチ
ルホスホニウムブロマイド等が用いられ、好ましくはト
リフェニルベンジルホスホニウム塩が用いられる。
フェノールAF[2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン]に対し、1.01〜1.15、好ましくは1.0
2〜1.10のモル比で、アルカリ金属の存在下で反応させ
る。これ以下のモル比、例えば等モルでは加硫特性の改
善という本発明の目的が達成されず、一方これ以上の割
合で用いられると、加硫物の硬さおよび圧縮永久歪が増
加傾向となり、常態物性が悪化するようになる。
反応混合物のアルコール溶媒中には、更に反応混合物形
成に用いられたビスフェノールAF 1モルに対し、2〜4モ
ル、好ましくは3モルのビスフェノールAFが添加され、
また(2)の場合には3〜7モル、好ましくは5モルのビス
フェノールAFが添加され、その後アルコール溶媒が留去
される。この場合、追加されるビスフェノールAFは、反
応混合物のアルコール溶液中において追加されることが
必要であり、一旦反応混合物を単離した後ビスフェノー
ルAFを溶融混合したのでは、後記比較例4の結果に示さ
れるように、加硫特性の改善が達成されない。また、追
加されるビスフェノールAFの量がこれ以下のモル比では
圧縮永久歪が悪化するようになりなり、一方これ以上の
モル比では加硫速度が遅くになる。
ム塩1.01〜1.15モルに対し、4モルのビスフェノールAF
が用いられていることになる。
は、吸湿性を示すため、加硫促進剤として使用される直
前迄密閉容器中に保存され、含フッ素エラストマーの加
硫に用いられる。
ては、好ましくはフッ化ビニリデンと他のフッ素化オレ
フィン、例えばテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオ
ロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフル
オロエチレン、ペンタフルオロプロペン、フッ化ビニ
ル、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)などの少なくとも一種との
共重合体が挙げられる。具体的には、フッ化ビニリデン
-ヘキサフルオロプロペン2元共重合体、フッ化ビニリデ
ン-テトラフルオルエチレン-ヘキサフルオロプロペン3
元共重合体が特に好ましい共重合体として挙げられる。
100重量部当り約0.1〜10重量部、好ましくは約0.5〜5重
量部の前記加硫促進剤が添加されて用いられる。また、
マグネシウム、カルシウム、鉛、亜鉛等の2価金属の酸
化物または水酸化物が、受酸剤として約1〜15重量部、
好ましくは約2〜6重量部の割合で添加して用いられる。
ク、シリカ等の充填剤または補強剤、その他必要な配合
剤を加え、オープンロール、バンバリーミキサ等を用い
て混練が行われ、混練物について約150〜200℃、約3〜3
0分間のプレス加硫および約200〜230℃、約20〜24時間
のオーブン加硫(二次加硫)が行われる。
マー用加硫促進剤は、ビスフェノールAF-4級ホスホニウ
ム塩系加硫促進剤にみられるすぐれた常態物性などの好
ましい性質を保持したまま、加硫速度などの加硫特性の
なお一層の改善を達成させる。
0ミリモル)およびメタノール約15gを仕込み、50℃で撹
拌しながら溶解させる。この溶液に、ナトリウムメトキ
サイド2.70g(50ミリモル)を加え、15分間撹拌して、ビ
スフェノールAFの1ナトリウム塩溶液と形成させる。そ
の後、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド[B
TPPC]20.20g(52ミリモル)を約15gのメタノール中に溶解
させた溶液を加え、15分間撹拌して、BAF 1モルとBTPPC
1.04モルとの反応混合物のメタノール溶液A([BAF-1.04
BTPP]/MeOH)を得た。
リモル)を約45gのメタノール中に溶解させた溶液を加
え、15分間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モルとの
反応混合物のメタノール溶液B([4BAF-1.04BTPP]/MeOH)
を得た。
レータで濃縮し、濃縮物を4Lの水中に撹拌しながら60分
間かけてゆっくりと滴下して、副生物であるNaClの除去
と反応混合物の晶析(結晶析出化)を行ない、水洗、分離
(分液またはロ過)および乾燥(40℃の真空乾燥機中で20
時間以上)し、得られた加硫促進剤(融点58℃)を密閉容
器中に保存した。
OH(メタノール溶液A)にメタノール溶液Bと同様の濃
縮〜乾燥工程を適用して得られた[BAF-1.04BTPP]35.18g
(50ミリモルの反応生成物と2ミリモルの未反応BTPPCと
の混合物に相当)およびメタノール30gを仕込み、50℃で
撹拌しながら溶解させる。次いで、BAF 50.40g(150ミリ
モル)をメタノール約45gに溶解させた溶液を加え、15分
間撹拌して、[4BAF-1.04BTPP]/MeOHのメタノール溶液を
得た。
洗、分離および乾燥を行って、得られた加硫促進剤(融
点58℃)を密閉容器中に保存した。
メタノール約15gを仕込み、50℃で撹拌しながら溶解さ
せる。この溶液に、ナトリウムメトキサイド5.40g(100
ミリモル)を加え、15分間撹拌して、ビスフェノールAF
の2ナトリウム塩溶液を形成させる。その後、BTPPC 40.
40g(104ミリモル)を約30gのメタノール中に溶解させた
溶液を加え、15分間撹拌して、BAF 1モルとBTPPC 2.08
モルとの反応混合物のメタノール溶液([BAF-2.08BTPP]/
MeOH)を得た。
ミリモル)を約105gのメタノール中に溶解させた溶液を
加え、15分間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モルと
の反応混合物のメタノール溶液([4BAF-1.04BTPP]/MeOH)
を得た。
洗、分離および乾燥を行って、得られた加硫促進剤(融
点58℃)を密閉容器中に保存した。
たBAFのメタノール溶液とBTPPCのメタノール溶液との仕
込み順序を逆にした。得られた加硫促進剤(融点58℃)
は、密閉容器中に保存した。
メタノール約60gを仕込み、50℃で撹拌しながら溶解さ
せる。この溶液に、ナトリウムメトキサイド2.70g(50ミ
リモル)を加え、15分間撹拌して、ビスフェノールAFの1
/4ナトリウム塩溶液と形成させる。その後、BTPPC 20.2
0g(52ミリモル)を約15gのメタノール中に溶解させた溶
液を加え、15分間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モ
ルとの反応混合物のメタノール溶液([4BAF-1.04BTPP]/M
eOH)を得た。
洗、分離および乾燥を行って、得られた加硫促進剤(融
点58℃)を密閉容器中に保存した。
20.20g(52ミリモル)およびメタノール約45gを仕込み、
50℃で撹拌しながら溶解させる。この溶液に、ナトリウ
ムメトキサイド2.70g(50ミリモル)を加え、15分間撹拌
して、BAF 1モルとBTPPC 1.04モルとの反応混合物のメ
タノール溶液([BAF-1.04BTPP]/MeOH)を得た。
リモル)を約45gのメタノール中に溶解させた溶液を加
え、15分間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モルとの
反応混合物のメタノール溶液([4BAF-1.04BTPP]/MeOH)を
得た。
洗、分離および乾燥を行って、得られた加硫促進剤(融
点60℃)を密閉容器中に保存した。
メタノール約15gを仕込み、次いでカリウムメトキサイ
ド2.80g(50ミリモル)を加え、50℃で15分間撹拌して、
ビスフェノールAFの1カリウム塩溶液と形成させる。そ
の後、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド[B
TPPC]20.20g(52ミリモル)を約30gのメタノール中に溶解
させた溶液を加え、15分間撹拌して、BAF 1モルとBTPPC
1.04モルとの反応混合物のメタノール溶液(BAF-1.04BT
PP]/MeOH)を得た。
リモル)を約45gのメタノール中に溶解させた溶液を加
え、15分間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モルとの
反応混合物のメタノール溶液([4BAF-1.04BTPP]/MeOH)を
得た。
洗、分離および乾燥を行って、得られた加硫促進剤(融
点60℃)を密閉容器中に保存した。
ルオロプロペン3元共重合体よりなる含フッ素エラスト
マー100部(重量、以下同じ)に、MTカーボンブラック25
部、水酸化カルシウム6部、酸化マグネシウム3部および
実施例1〜7でそれぞれ得られた加硫促進剤(4BAF-1.04
BTPP)2部をオープンロールで混練し、混練物について18
0℃、10分間のプレス加硫および230℃、22時間のオーブ
ン加硫(二次加硫)を行った。
の各項目の測定を行った。 加硫速度:オシレーティング・ディスク・レオメータに
よるTc10(10%加硫時間;スコーチタイム)、Tc90(90%
加硫時間;最適加硫時間)、ML(最小トルク値)およびMH
(最大トルク値)の値の測定 常態物性:DIN 53 505, 53 504に準拠 圧縮永久歪:DIN 53 505, 53 504に準拠
次の表1に示される。 表1 測定項目 実-8 実-9 実-10 実-11 実-12 実-13 実-14 [加硫速度] Tc10 (分) 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 Tc90 (分) 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.60 3.60 ML (Kg・cm) 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 MH (Kg・cm) 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 51.0 51.0 [常態物性] 硬さ 66 66 66 66 66 66 67 100%モジュラス (MPa) 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.8 引張強さ(破断時応力)(MPa) 17 17 17 17 17 17 18 伸び(破断時伸び) (%) 270 270 270 270 270 270 260 [圧縮永久歪] 200℃、70時間 (%) 20 20 20 20 20 20 21
りに、実施例1と同様の方法によって製造された、種々
のモル比の反応混合物が同量加硫促進剤として用いられ
た。 (実施例15) 4BAF-1.02BTPP (融点58℃) (実施例16) 4BAF-1.04BTPP (融点58℃) (実施例17) 4BAF-1.07BTPP (融点58℃) (実施例18) 4BAF-1.10BTPP (融点58℃) (比較例1) 4BAF-1.00BTPP (融点60℃)
りに、BAF 4モルとBTPPC 1モルとを混練時に混合したも
のが、同量加硫促進剤(融点120℃)として用いられた。
りに、参考例2と同様にして得られた[BAF-1.04BTPP]に
3倍モル量のBAFを混練時に混合したものが、同量加硫
促進剤(融点120℃)として用いられた。
おける測定結果は、次の表2に示される。 表2 実施例 比較例 測定項目 15 16 17 18 1 2 3 [加硫速度] Tc10 (分) 2.50 2.40 2.20 1.90 3.00 4.20 3.80 Tc90 (分) 3.60 3.50 3.10 2.70 5.00 6.20 5.70 ML (Kg・cm) 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 MH (Kg・cm) 50.0 50.0 51.0 51.0 50.0 51.0 51.0 [常態物性] 硬さ 66 66 67 68 66 66 66 100%モジュラス (MPa) 4.0 4.0 4.1 4.2 3.9 3.8 3.8 引張強さ(破断時応力)(MPa) 17 17 18 18 17 15 15 伸び(破断時伸び) (%) 270 270 260 260 270 240 240 [圧縮永久歪] 200℃、70時間 (%) 20 20 21 21 20 23 23
た反応混合物のアルコール溶媒中には、更に反応混合物
形成に用いられたビスフェノールAF 1モルに対し、2〜4
モル、好ましくは3モルのビスフェノールAFが添加さ
れ、また(2)の場合には3〜7モル、好ましくは5モルの
ビスフェノールAFが添加され、その後アルコール溶媒が
留去される。この場合、追加されるビスフェノールAF
は、反応混合物のアルコール溶液中において追加される
ことが必要であり、一旦反応混合物を単離した後ビスフ
ェノールAFを溶融混合したのでは、後記比較例3の結果
に示されるように、加硫特性の改善が達成されない。ま
た、追加されるビスフェノールAFの量がこれ以下のモル
比では圧縮永久歪が悪化するようになりなり、一方これ
以上のモル比では加硫速度が遅くになる。 ─────────────────────────────────────────────────────
(1)ビスフェノールAFの1アルカリ金属塩1モルに対し、
1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアルコール中で
反応させた後、(2)ビスフェノールAFの2アルカリ金属塩
1モルに対し、2.02〜2.30モルの4級ホスホニウム塩をア
ルコール中で反応させた後、(3)4級ホスホニウム塩1.01
〜1.15モルに対し、それぞれ1モルのアルカリ金属アル
コキサイドおよびビスフェノールAFを順次アルコール中
で反応させた後、(4)ビスフェノールAF 1モル、4級ホス
ホニウム塩1.01〜1.15モルおよびアルカリ金属アルコキ
サイド1モルをアルコール中で反応させた後、更にビス
フェノールAFを添加し、その後溶媒を留去する方法ある
いは(5)ビスフェノールAFの1/4アルカリ金属塩1モルに
対し、1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアルコー
ル中で反応させた後、溶媒を留去する方法のいずれかの
方法によって、含フッ素エラストマー用加硫促進剤を製
造することによって達成される。
ェニルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジル
ホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホ
ニウムブロマイド、3,4-ジクロロベンジルトリフェニル
ホスホニウムクロライド、1-(プロパ-2-オン-イル)-ト
リフェニルホスホニウムクロライド、(エトキシカルボ
ニルメチル)トリフェニルホスホニウムクロライド、ア
リルトリフェニルホスホニウムクロライド、アリルトリ
フェニルホスホニウムブロマイド、テトラメチルホスホ
ニウムクロライド、テトラメチルホスホニウムブロマイ
ド、テトラエチルホスホニウムクロライド、テトラエチ
ルホスホニウムブロマイド等が用いられ、好ましくはト
リフェニルベンジルホスホニウム塩が用いられる。
OH(メタノール溶液A)にメタノール溶液Bと同様の濃
縮〜乾燥工程を適用して得られた[BAF-1.04BTPP]35.18g
(50ミリモルの反応生成物と2ミリモルの未反応BTPPCと
の混合物に相当)およびメタノール30gを仕込み、50℃で
撹拌しながら溶解させる。次いで、BAF 50.40g(150ミリ
モル)をメタノール約45gに溶解させた溶液を加え、15分
間撹拌して、BAF 4モルとBTPPC 1.04モルとの反応混合
物のメタノ−ル溶液([4BAF-1.04BTPP]/MeOH)を得た。
メタノール約15gを仕込み、次いでカリウムメトキサイ
ド2.80g(50ミリモル)を加え、50℃で15分間撹拌して、
ビスフェノールAFの1カリウム塩溶液と形成させる。そ
の後、BTPPC 20.20g(52ミリモル)を約30gのメタノール
中に溶解させた溶液を加え、15分間撹拌して、BAF 1モ
ルとBTPPC 1.04モルとの反応混合物のメタノール溶液(B
AF-1.04BTPP]/MeOH)を得た。
りに、実施例2と同様にして得られた[BAF-1.04BTPP]に
3倍モル量のBAFを混練時に混合したものが、同量加硫
促進剤(融点120℃)として用いられた。
Claims (10)
- 【請求項1】 ビスフェノールAFの1アルカリ金属塩1モ
ルに対し、1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をアル
コール中で反応させた後、更に4級ホスホニウム塩を添
加し、その後溶媒を留去することを特徴とする含フッ素
エラストマー用加硫促進剤の製造法。 - 【請求項2】 2〜4モルの4級ホスホニウム塩が更に添
加される請求項1記載の含フッ素エラストマー用加硫促
進剤の製造法。 - 【請求項3】 ビスフェノールAFの2アルカリ金属塩1モ
ルに対し、2.02〜2.30モルの4級ホスホニウム塩をアル
コール中で反応させた後、更に4級ホスホニウム塩を添
加し、その後溶媒を留去することを特徴とする含フッ素
エラストマー用加硫促進剤の製造法。 - 【請求項4】 3〜7モルの4級ホスホニウム塩が更に添
加される請求項3記載の含フッ素エラストマー用加硫促
進剤の製造法。 - 【請求項5】 4級ホスホニウム塩1.01〜1.15モルに対
し、それぞれ1モルのアルカリ金属アルコキサイドおよ
びビスフェノールAFを順次アルコール中で反応させた
後、更に4級ホスホニウム塩を添加し、その後溶媒を留
去することを特徴とする含フッ素エラストマー用加硫促
進剤の製造法。 - 【請求項6】 2〜4モルの4級ホスホニウム塩が更に添
加される請求項5記載の含フッ素エラストマー用加硫促
進剤の製造法。 - 【請求項7】 ビスフェノールAF 1モル、4級ホスホニ
ウム塩1.01〜1.15モルおよびアルカリ金属アルコキサイ
ド1モルをアルコールで反応させた後、更に4級ホスホニ
ウム塩を添加し、その後溶媒を留去することを特徴とす
る含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法。 - 【請求項8】 2〜4モルの4級ホスホニウム塩が更に添
加される請求項7記載の含フッ素エラストマー用加硫促
進剤の製造法。 - 【請求項9】 ビスフェノールAFの1/4アルカリ金属塩1
モルに対し、1.01〜1.15モルの4級ホスホニウム塩をア
ルコール中で反応させた後、溶媒を留去することを特徴
とする含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法。 - 【請求項10】 含フッ素エラストマー、請求項1、3、
5、7または9記載の製造法で得られた加硫促進剤およ
び2価金属の酸化物または水酸化物を含有してなる含フ
ッ素エラストマー組成物。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33103697A JP3924877B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 含フッ素エラストマー用加硫促進剤の製造法 |
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