JPS60221409A - 含フツ素エラストマ−の製造法 - Google Patents

含フツ素エラストマ−の製造法

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JPS60221409A
JPS60221409A JP7751384A JP7751384A JPS60221409A JP S60221409 A JPS60221409 A JP S60221409A JP 7751384 A JP7751384 A JP 7751384A JP 7751384 A JP7751384 A JP 7751384A JP S60221409 A JPS60221409 A JP S60221409A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は含フツ素エラストマーの製造法、さらに詳しく
いえば、パーオキサイド加硫可能な含フツ素ニジストマ
ーを工業的に有利に製造する方法に関するものである。
一般に、含フツ素ニジストマー加硫物は耐熱性、耐溶剤
性、耐薬品性、耐クリープ性などに優れているので、例
えばパツキン、ガスケットなどのシール材やO−リング
、メζ゛イヤノシム、ホースなどに広く使用されている
(従来の技術) 従来、このような含フツ素ニジストマー加硫物を得るた
めに、有機過酸化物を使用するパーオキサイド加硫法が
採用され、また含フツ素ニジストマーとして、通常臭素
やヨウ素が架橋点として導入されているものが用いられ
ている。
ヨウ素を架橋点とする含フツ素エラストマーを製造する
方法としては、RfIX(ただし、Rfは飽和若しくは
不飽和のフルオロ炭化水素基又はクロロフルオロ炭化水
素基、Xは1又は2であるンの存在下に、フッ化ビニリ
デンとこれと共重合可能なフッ素含有オレフィンとを共
重合させる方法が提案されている(%開昭53−125
491号公報。)(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、該Rf・工Xは一般に高価であり、しか
も毒性が極めて強いために、前記方法を工業的に実施す
るには特別の設備を必要とし、経済的に不利であった。
本発明者らは、このような製造上の難点を克服し、パー
オキサイド加硫可能な含フツ素ニジストマーを工業的に
有利に製造する方法について鋭意研究を重ねた結果、架
橋点としてヨウ素全導入するために、一般式R・工x 
(ただし、Rは炭素数1〜3の炭化水素基、Xは1又は
2である)で表わされるヨウ素化合物を用いることによ
り、その目的を達成しうろことを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
(問題点を解決するための手段) すなわち、本発明は、一般式R・Ix (式中のR及び
Xは前記と同じ意味をもつ)で表わされるヨウ素化合物
の存在下に、フッ化ビニリデンとこれと共重合可能なフ
ッ素含有オレフィンとを共重合させること’t%徴とす
る含フツ素ニジストマーの製造法を提供するものである
本発明の特徴は、含フツ素エラストマーに架橋点として
ヨウ素を導入するために、R・Ixで表わされるヨウ素
化合物を用いることにある。従来、とのR・工Xは分子
内に活性な炭素−水素結合を有するため、このものを用
いると含フツ素ニジストマー成分を重合させる際に連鎖
移動を生じやすく、得られた含フツ素ニジストマーの分
子量が十分に大きくならないと考えられていた。しかし
ながら、驚くべきことに本発明に特定したR・工x(i
7用いる場合、分子量が十分に大きな含フツ素エラスト
マーを得ることができ、このものを従来公知の方法でパ
ーオキサイド加硫することにより、耐熱性、耐溶剤性、
耐薬品性などが極めて優れた加硫物を得ることができる
本発明方法において用いる一般式R・Ixで表わされる
ヨウ素化合物は、式中のRが炭素数1〜3の炭化水素基
であシ、かつXがl又id2の化合物である。炭素数が
4以上の炭化水素基を有するものでは含フツ素エラスト
マーの分子量が十分に大きくならず、またXが3のもの
では生成した含フツ素エラストマーは三次元構造となっ
て加工性が悪くなる。このようなヨウ素化合物としては
、重合条件下に分解しi5、効果を失わないものの中か
ら選ばれ、例えばモノヨードメタン、ショートメタン、
1−ヨードエタン、1,2−ジョードエタ7、l−ヨー
ドルn−プロパン、ヨウ化イングロビル、1,3−ショ
ート−n−プロパンなどが挙げられる。これらの中でシ
ョートメタンが重合反応性、加硫反応性、入手の容易さ
などからもつとも好ましく用いられる。
前記のヨウ素化合物は、容易に製造することができて極
めて安価であり、かつ毒性も低いので、工業的に有利に
使用することができる。
前記一般式R・IXで表わされるヨウ素化合物の存在下
に、フッ化ビニリデンとこれと共重合可能なフッ素含有
オレフィンとを共重合させる場合、該R・Ix分子中の
炭素−ヨウ素結合がラジカルに対して活性なため、通常
のテロメリセーション反応が進行して、ポリマー末端に
ヨウ素が導入されるものと考えられる。
本発明方法において用いられる、フッ化ビニリデンと共
重合可能なフッ素含有オレフィンとしては、例えばヘキ
サフルオログロペン、テトラフルオロエチレン、パーフ
ルオロアルキルパーフルオロビニルエーテルなどが好ま
しく用いられる。パーフルオロアルキルパーフルオロビ
ニルエーテルとしては、例えばパーフルオロメチルパー
フルオロビニルエーテル、パーフルオロエチルパーフル
オロビニルエーテル、パーフルオロプロピルパーフルオ
ロビニルエーテルなどが好適である。
本発明のもつとも有用な実施形態において得られる含フ
ツ素ニジストマーは、例えば25〜70重敬係のフッ化
ビニリデン単位、15〜60重量係のへキサフルオログ
ロペン単位及び3〜35重量係のテトラフルオロエチレ
ン単位から成るニジストマー、40〜75M量係のフッ
化ビニリデン単位及び25〜60重量係のへキサフルオ
ロプロベン単位から成るニジストマー、4〜15M量係
のテトラフルオロエチレン単位、48〜658〜65重
量部ビニリデン単位、8〜23NE量係のへキサフルオ
ロプロペン単位及び17〜3ONM%ツバーフルオロア
ルキルパーフルオロビニルエーテル単位から成るニジス
トマーなとである。
このような割合で単量体単位を含むものは、含フツ素ニ
ジストマーとして良好なゴム状弾性を示し、それぞれの
単量体単位の割合が前記範囲を逸脱するものは、熱可塑
性樹脂としての性質を有するようになるので好ましくな
い。
本発明における含フツ素ニジストマーの重合は、機械的
にかきまぜられている水中に、前記R−,Ix、フッ化
ビニリデンとフッ素含有オレフィンとの混合物、水溶性
重合触媒及び必要に応じ連鎖移動剤を供給して行われる
水溶性重合触媒としては、例えば過硫酸、過塩素酸のア
ンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などの無機過
酸化物、ジアルキルパーオキサイド、t−ブチルハイド
ロパーオキサイドなどの有機過酸化物が有効である。ま
た、該無機過酸化物は亜硫酸、次亜硫酸のアンモニウム
塩、ナトリウム塩、カリウム塩などの還元剤と併用して
レドックス触媒として用いてもよい。
含フツ素ニジストマーの分子量を調節するためニメタノ
ール、エタノール、イソペンタン、マロン酸ジエチノペ
四塩化炭素などの連鎖移動剤を併用することもできるが
、必ずしも必要ではない。
また、重合槽へのポリマーの付着防止、重合液中のポリ
マー濃度を上げるなどの目的でパーフルオロオクタン酸
アンモニウムなどの乳化剤を用いてもよいが、エラスト
マー自体が乳化作用を有するので、必ずしも必要ではな
い。
重合温度については、ラジカル反応が進行し、生成ポリ
マーの解重合が起こらない範囲でちれば特に制限はない
が、通常0〜150℃の範囲で選ばれる。また、重合圧
力については何ら制限はなく、目的の1金運度及び重合
度に応じて広範な圧力を採用しうるが、通常1〜100
 K97 cni −G の範囲である。
本発明方法で得られる含フツ素エラストマーは、種々の
加硫方法、例えば有機過酸化物を用いるパーオキサイド
加硫法、ポリアミン化合物を用いるジアミン加硫法、ポ
リヒドロキシ化合物を用いるポリオール加硫法などで硬
化することができるが、これらの中でパーオキサイド加
硫法は、硬化したニジストマーが機械的強度に優れ、か
つ架橋点が安定な炭素−炭素結合であるので耐熱性、耐
薬品性、耐溶剤性などに優れていることから、特に好ま
しい。このパーオキサイド加硫法としては、通常共架橋
剤として作用する多官能不飽和化合物、架橋助剤として
作用する金属酸化物又は金属水酸化物、有機過酸化物及
び必要に応じて用いられる充填剤などの混合物を加熱す
る方法が用いられる。
前記有機過酸化物としては、熱によって容易にパーオキ
シラジカルを発生するものが好ましく、例えば2,5−
ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシ
ン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサンなどのジアルキルパーオキサイドが
好適である。
また、架橋助剤としては二価金属の酸化物又は水酸化物
、例えばカルシウム、マグネシウム、鉛、亜鉛などの酸
化物又は水酸化物が有効である。これらの架橋助剤は、
目的によっては特に用いなくてもよい。
さらに、共架橋剤としては、例えばトリアリルシアヌレ
ート、トリアリルイソシアヌレ−1・、トリス(ジアリ
ルアミン)−8−1−リアジンなどが有用であり、特に
トリアリルイソシアヌレートが好ましく用いられ、充填
剤としては、例えばカーボンブラック、シリカ、クレー
、タルクなどが必要に応じ適宜用いられる。
加硫時の配合割合は、通常含フツ素エラストマー100
重量部当9、有機過酸化物0.5〜10]f駁部、架橋
助剤1〜15重量部、共架橋剤0.5〜10重量部の範
囲で選ばれる。このようにして配合された含フツ素エラ
ストマー組成物は、通常のオープンロール、インターナ
ルミキサーなどで混線後、オーブン中で加熱して架橋さ
れる。
本発明方法によって得られる含フッ素エラストマーのパ
ーオキサイド加硫物は、耐クリープ性、耐熱性、耐溶剤
性、耐薬品性などに優れており、例えばガスケット、O
−リング、ホース、保護コーティングなどに用いられる
(実施例) 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1 内容積3tのオートクレーブ中に、脱イオン水1500
重量部及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム(米国
3M社製品、商品名FC!−143) 7.5重量部を
入れ、内部をフッ化ビニリデン48重景係、ヘキサ重量
%ロプロペン31重量係及びテトラ重量%ロエチレン2
1重量係から成る混合ガスで十分置換した。次いでこの
混合ガスで内圧を8Kg / tri −aまで加圧後
、ショートメタン0.5重量部全圧入し、かきまぜなが
ら同温を80℃に調整する。次に過硫酸アンモニウム1
重量部を脱イオン水20重量部に溶解して圧入すると、
直ちに重合が開始して圧力降下が起こる。内圧が7 K
9/cdl−Gまで低下したら前記混合ガスで8に97
cs!−Gまで再加圧し、以後同様にして7〜8 K9
 / crl −Gの圧力で重合を継続し、7時間後オ
ートクレーブ中の混合ガスヲハージして重合を停止した
生成した重合乳化液を激しくかきまぜながらlOM量係
塩化マグネシウム水溶液を添加して重合体を凝析し、次
いで乾燥することにより、400重量部の重合体を得た
。このものの極限粘度は0.45であった。なお、極限
粘度は1合体をメチルエチルケトンに溶解して35℃で
測定した。
得られた重合体の組成はフン化ビニリチン単位49.5
重量%、ヘキサフルオロプロペン単位28M塩化、テト
ラフルオロエチレン単位22.1 重量%及びショート
メタン0.4重量部であった。なお、組成はF −NM
R,H−NMR,IRよりめた。
実施例2 実施例1において、ショートメタンの代りに1.2−シ
ョートエタン0.5M量部を用いる以外は、実施例1と
全く同様にして7時間重合した。得られた重合体の極限
粘度は0.43であり、組成はフッ化ビニリチン単位4
9N量係、ヘキサフルオログロペン単位28M塩化、テ
トラフルオロエチレン単(i 22.6重量%及び1.
2−ショートエタン0.4重量%であった。
実施例3 実施例1において、フッ化ビニリデン、ヘキサ7 /I
/ yl−o りo ヘン及ヒテトラフルオロエチレ7
7jsら成る混合ガスの代りに、フッ化ビニリデン56
Mfr%及びヘキサフルオログロベ744TIL量%か
ら成る混合ガスを用いる以外は、実施例1と全く同様に
して重合を行った。得られた重合体の極限粘度は0.3
9であシ、組成は7)化ビニリデン単位57.6重量%
、ヘキサフルオロプロペ7単(q4242重量部ショー
トメタン0.4重量%であった。
実施例4 実施例1において、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロ
グロペン及びテトラフルオロエチレンから成る混合ガス
の代りに、テトラフルオロエチレン13重【L 7)化
ビニリチン55重量部及びパーフルオロメチルパーフル
オロビニルエーテル32重量部から成る混合ガスを用い
る以外は、実施例1と同様にして重合を行った。得られ
た重合体の極限粘度は0.50であり、組成はフッ1ヒ
ビニリデン単位55.5Jt量係、テトラフルオロエチ
レン単位14.5 重量% 、 バーフルオロメチルパ
ーフルオロビニールエーテル単位19.6uft%及び
ショートメタン0.4重量%であった。
比較例1 実施例1において、ショートメタンを使用せず、赤つ過
硫酸アンモニウム4.5重量部を用いる以外は、実施例
1と全く同様にして2時間型合を行った。得られた重合
体の極限粘度は0.75であった。
比較例2 実施例1におけるショートメタンの代りに1,6−ショ
ートヘキサン0.5重量部を用いる以外は、実施例1と
全く同様にして重合を行った。得られた重合体の極限粘
度は0.12であった。
参考例1〜6 実施例1〜4、比較例1及び2でイ4Iた乗合体100
重量部に対して、MT−カーボン20重量部、酸化マグ
ネシウム3M量部、2,5−ジメチル−2,5〜ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキサン1.5重量部、トリアリ
ルインシアヌレート4重量部をロール混練してコンパウ
ンドを得た。次いで、160℃で10分間プレス加硫し
たのち、180℃で4時間オーブン加硫して加硫物を得
た。
この加硫物のJ工S K −6301に従って測定した
機械物性、耐熱老化性及び耐溶剤性を次表に示す。
なお、耐熱老化性は、加硫物全ギヤ一式オーブン中に2
30℃で72時間保持したのちの引張強さの保持率で表
わす。また、耐溶剤性は、加硫物全メタノール中に25
℃でlO日間浸漬後の体積増加率で表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1一般式 (式中のRは炭素数1〜3の炭化水素基、Xは1又は2
    である) で表わされるヨウ素化合物の存在下に、フッ化ビニリデ
    ンとこれと共重合可能なフッ素含有オレフィンとを共重
    合させること全特徴とする含フツ素エラストマーの製造
    法。 2 ヨウ素化合物がショートメタンである特許請求の範
    囲第1項記載の製造法。
JP59077513A 1984-04-19 1984-04-19 含フッ素エラストマ−硬化物の製造法 Expired - Lifetime JPH0611773B2 (ja)

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