JPS62138547A - 含フツ素エラストマ−組成物 - Google Patents

含フツ素エラストマ−組成物

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JPS62138547A
JPS62138547A JP27923385A JP27923385A JPS62138547A JP S62138547 A JPS62138547 A JP S62138547A JP 27923385 A JP27923385 A JP 27923385A JP 27923385 A JP27923385 A JP 27923385A JP S62138547 A JPS62138547 A JP S62138547A
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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、含フッ素エラストマー組成物に関する。更に
詳しくは、加硫成形時の賦形性にすぐれかつ圧縮永久歪
が改善された加硫物を与え得る含フッ素エラストマ“−
組成物に関する。
〔従来の技術〕
含フッ素エラストマー加硫物は、高温における耐熱性、
耐薬品性、耐油性、耐候性などの点で有用な特性を有す
るため、ガスケット、0−リング。
パツキンなどのシール材、ホース、シートなどの形で自
動車工業、油圧工業、一般機械工業、航空機工業などの
分野において、急激に需要が増加してきている。このこ
とは、換言すれば、成形加工工程の効率化という要求に
加え、含フッ素エラストマー加硫物についての各種の要
求が多様化し、また厳格化されてきているともいえる。
含フッ素エラストマーの加硫は、最初はへキサメチレン
ジアミンカーバメートやメチレンビス(シクロヘキシル
)アミンカーバメートのようなポリアミン系誘導体を用
いて行われていたが、これらの加硫系では耐スコーチ性
(加工安全性、貯蔵安定性)や加硫物の圧縮永久歪の点
で劣る欠点を有していた。その後、これらの欠点を改善
し得る加硫系として、加硫促進剤および受酸剤の存在下
でポリヒドロキシ芳香族化合物と架橋結合させる方法が
提案され、実用化されて今日に至っている。
この加硫系における加硫促進剤としては、第4ホスホニ
ウム塩化合物(特開昭47−191号公報)、第4アン
モニウム塩化合物(特公昭52−38072号公報、特
開昭47−3831号公報)、8−アルキル(またはア
ラルキル)−1,8−ジアザビシクロ[5,4,01−
ウンデク−7−エンの第4アンモニウム塩化合物(特公
昭52−8863号公報、特開昭48−552:0号公
報)またはこれと実質的に含フッ素、エラストマーを加
硫しない量の1,8−ジアザビシクロ[5,4,01−
ウンデク−7−エンとの組合せ(特公昭57−2033
3号公報)などが用いられている。
しかしながら、これらの加硫系を使用した場合にも、加
硫物の圧縮永久歪は特に高温時において未だ十分に満足
できるレベルにはない。また、第4ホスホニウム塩化合
物を用いる加硫系では、加硫トルクが高く、−次加硫物
(プレス加硫物)の引裂強度が低いため、加硫成形時の
賦形性が劣るという欠点もある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者は、加硫成形時の賦形性の点においてすぐれか
つ加硫物の圧縮永久歪の点においても改善された含フッ
素エラストマー組成物を求めて種々検討した結果、下記
一般式[1]で表わされる第4ホスホニウム塩化合物を
組成物の一成分として用いることにより、かかる課題が
効果的に解決されることを見出した。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は含フッ素エラストマー組成物に係り、この含
フッ素エラストマー組成物は、(a)含フッ素エラスト
マー、(b)2価の金属の酸化物および/または水酸化
物、(Q)ポリヒドロキ(ここで、R0〜R3は炭素数
1〜20のアリール基、アラルキル基、アルキル基また
はアルコキシ基であり、X−は陰イオン基であり、そし
てnは1〜4. mは2または3である)で表わされる
第4ホスホニウム塩化合物を含有してなり、あるいは更
に、これに(e)実質的に含フッ素エラストマーを加硫
しない量の1,8−ジアザビシクロ[5,4,01−ウ
ンデク−7−エン、1.5−ジアザビシクロ[4,3,
0コーノン−5−エンまたは炭素数1〜4のアルキル基
を有する4−ジアルキルアミノピリジンを付加的に含有
してなる。
加硫されるべき含フッ素エラストマーは、高度にフッ素
化された弾性体状の共重合体であり、例えばフッ化ビニ
リデンと他の含フッ素オレフィンとの共重合体を用いる
ことができる。具体的には、例えばフッ化ビニリデンと
へキサフルオロプロペン、ペンタフルオロプロペ゛ン、
トリフルオロエチレン、トリフルオロクロルエチレン、
テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、パーフルオロ
アクリル酸エステル、アクリル酸パーフルオロアルキル
、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1種または2種以上の共重
合体が挙げられ、好ましくはフッ化ビニリデン−へキサ
フルオロプロペン2元共重合体およびフッ化ビニリデン
−テトラブルオロエチレン−ヘキサ−フルオロプロペン
3元共重合体が挙げられる。
受酸剤として用いられる2価の金属の酸化物、水酸化物
としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、鉛、
亜鉛などの2価金属の酸化物、水酸化物の1種または2
種以上が、含フッ素エラストマー100重量部当り一般
に約1〜40重量部、好ましくは約3〜15重量部の割
合で用いられる。
架橋結合剤としてのポリヒドロキシ芳香族化合物として
は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
[ビスフェノールAコ、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)パーフルオロプロパン[ビスフェノールAF
]、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシン、4.4′
−ジヒドロキシジフェニル、4,4′−ジヒドロキシジ
フェニルメタン、 4.4 ’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルホン、2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
ブタンなどが挙げられ、好ましくはビスフェノールA、
ビスフェノールAF、ヒドロキノンなどが用いられる。
これらはまた、アルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金
属塩の形であってもよい。
これらの架橋結合剤は、含フッ素エラストマー100重
量部当り約0.5〜10重量部、好ましくは約0.5〜
6重量部の割合で用いられる。これより少ない使用割合
では架橋密度が不足し、一方これより多いと架橋密度が
高くなりすぎて、ゴム状弾性を失う傾向がみられるよう
になう。
前記一般式[11式で表わされる第4ホスホニウム塩化
合物としては1例えば[2−(1,3−ジオキサン−2
−イル)エチルコトリフェニルホスホニウムブロミド、
[2−(1,3−ジオキサン−2−イル)エチル]トリ
オクチルホスホニウムプロミド、[4−(1,3−ジオ
キサン−2−イル)ブチル]トリフェニルホスホニウム
クロリド、[2−(1,3−ジオキサン−2−イル)エ
チルコトリフェニルホスホニウムステアレート、(1゜
3−ジオキソラン−2−イルメチル)トリフェニルホス
ホニウムプロミド、[2−(1,3−ジオキソラン−2
−イル)エチルコトリフェニルホスホニウムブロミド、
(1,3−ジオキソラン−2〜イルメチル)トリオクチ
ルホスホニウムプロミド、 [2−(1,3−ジオキソ
ラン−2−イル)エチルコトリベンジルホスホニウムブ
ロミド、 (1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)
トリフェニルホスホニウムベンゾエートなどが具体的に
挙げられ、陰イオン基は上記にいくつかの例が示されて
いるが、ハライド、ヒドロキシレート、アルコキシレー
ト、カルボキシレート、フェノキサイド、スルホネート
、サルフェート、サルファイド、カーボネートまたはナ
イトレート基などであり得る。
これらの第4ホスホニウム塩化合物は新規物質であり、
一般式 (ここで、nは1〜4、mは2または3である)で表わ
される2−(ω−陰イオン基置換アルキル)−1,3−
ジオキサンまたは−1,3−ジオキソランと一般式%式
%[] (ここで、R工〜R1は前記定義の如くである)で表わ
されるトリ置換ホスフィンとを付加反応させることによ
り製造される。
上記一般式[I[]で表わされるトリ置換ホスフィンと
しては、例えばトリフェニルホスフィン。
トリベンジルホスフィン、トリオクチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリメチルホスフィン、亜リン酸
トリエチル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸トリデシル
などが挙げられ、これらの中でトリフェニルホスフィン
は常温常圧下で固体であるので取扱いが容易であり、最
も実用的であるといえる。
付加反応は、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン
などの炭化水素溶媒またはイソプロパツールなどのアル
コール溶媒、好ましくはトルエンまたはイソプロパツー
ルの存在下に、用いられた溶媒の′a流湿温度約8〜2
4時間加熱することにより行われる。トルエン溶媒の場
合には、生成した第4ホスホニウム塩化合物が析出して
くるので、これを口過するだけで分離することができ、
またイソプロパツール溶媒の場合には生成物が析出しな
い場合もあるので、反応混合物からイソプロパツールを
留去した後、n−ヘキサンで洗浄して結晶を得る。
これらの第4ホスホニウム塩化合物は、1種または2種
以上が含フッ素エラストマー100重量部当り約0.1
〜10重量部、好ましくは約0.1〜2重量部の割合で
用いられる。使用割合がこれより少ないと架橋性が劣り
、またこれより多いと加硫物の諸特性に著しく悪影響を
及ぼすようになる。
1.8−ジアザビシクロ[5,4,01−ウンデク−7
−エンまたは1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−
ノン−5−エンが更に配合されると、加硫物の圧縮永久
歪の改善に著しい効果を示し、また炭素数1〜4のアル
キル基を有する4−ジメチルアミノピリジン、4−ジエ
チルアミノピリジン、4−ジ(n−ブチル)アミノピリ
ジンなどの4−ジアルキルアミノピリジンが更に配合さ
れても、架橋反応の促進効果が著しく、第4ホスホニウ
ム塩化合物の配合量を減少させることができるので、結
果的に圧縮永久歪を効果的に改善できる。これらの付加
的に配合し得る成分は、1種または2種以上が実質的に
含フッ素エラストマーを加硫しない量、一般には含フッ
素エラストマー100重量部当り約0.1重量部以下の
割合で用いられることが好ましく、また前記第4ホスホ
ニウム塩化合物に対して約10%以下の割合で用いられ
ることが特に望ましい。使用割合がこれより多いと、一
般には生地の耐スコーチ性に悪影響が生ずるようになる
と共に、加硫物の架橋密度が高くなりすぎ、伸びが小さ
くなってしまうようになる。
加硫系各成分は、そのまま配合し、混練してもよいし、
またカーボンブラック、シリカ、クレー5タルク、けい
そう土、硫酸バリウムなどで希釈分散したり、含フッ素
エラストマーとのマスターバッチ分散物として使用して
もよい。なお、本発明の組成物中には、上記の配合に加
えて、従来公知の充填剤、補強剤、可塑剤、滑剤、加工
助剤、顔料などを組成物中に適宜配合することができる
加硫は、一般に含フッ素エラストマーにこれらの加硫系
各成分ならびに前記したような各種の添加剤をロール混
合、ニーダ−混合、バンバリー混合、溶液混合など一般
に用いられる混合法によって混合した後、加熱すること
によって行われる。
一般には、−次加硫は約140〜200℃の温度で約2
〜120分間程度、また二次加硫は約150〜250℃
の温度でO〜30時間程度加熱して行われる。
〔発萌の効果〕
本発明に係る含フッ素エラストマー組成物は、−次加硫
(プレス加硫)のODRトルクが低く、また−次加硫物
の引裂強度が良好であるため、加硫成形時の賦形性にす
ぐれている。即ち、実施例のバルブステムシールやオイ
ルシールなどの複雑な形状の場合1割れ、欠損の発生が
起り易いが、引裂強度が大きいと金型から加硫成形物を
取り出す際の割れ、欠損が少なくなる。また、加硫トル
クが低いことも、金型離型時の力を小さくさせるため、
割れ、欠損を少なくさせる。このために、賦形性が改善
されることになる。更に、加硫物性および圧縮永久歪の
点においても、すぐれた改善が達成されている。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
参考例1 [2−(1,,3−ジオキサン−2−イル)エチルコト
リフェニルホスホニウムブロミドの合成 2−(2−ブロムエチル)−1,3−ジオキサン19.
5 g(0,1モル)およびトリフェニルホスフィン2
6.2g(0,1モル)を、トルエン150mu中で1
5時間還流させると、結晶が次第に析出してくる。反応
終了後冷却し、口過、乾燥すると、目的物(融点193
〜195°C)が41.0 g (収率89.7%)得
゛られた。
参考例2 (1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)トリフェニ
ルホスホニウムプロミドの合成 参考例1において、2−(2−ブロムエチル)−1,3
−ジオキサンの代りに、2−ブロムメチル−1,3−ジ
オキソラン16.7 g (0,1モル)が用いられ、
融点193〜195℃の目的物が39.5 g (収率
92.1%)得られた。
実施例1〜4、比較例1〜2 水性媒体中で、連鎖移動剤としてアセトンを使用し、重
合開始剤として過硫酸−アンモニウムの存在下にフッ化
ビニリデンとへキサフルオロプロペンを共重合して得ら
れた共重合体[共単量体成分モル比78 : 22、溶
液粘度ηsp/c O,98(35℃、アセトン中、c
=1.0)、重合体ムーニー粘度札、+、。53(12
1℃);含フッ素エラストマーA]について、次の表1
に示される配合処方の配合物を8インチミキシングロー
ルで混練し、含フッ素エラストマー組成物を調製した。
なお、配合量は、以下すべて重量部である。
(以下余白) 得られた各種の含フッ素エラストマー組成物について、
それぞれムーニー粘度およびスコーチタイム(ムーニー
粘度が最低値+5の値になる迄に要する時間であり、生
地の貯蔵安定性および加工安全性の目安となる)を12
1℃の測定温度で測定した。
更に、組成物を180℃で5分間プレス加硫し。
次いで230℃のオーブン中で22時間の二次加硫を行
ない、各加硫物の諸物性値をJIS K−6301に従
つて測定した。圧縮永久歪の測定は、P−24のO−リ
ングを同じ条件で加硫して製作し、これを25%圧縮し
て測定した。これらの測定結果は、次の表2に示される
実施例5〜6、比較例3 実施例1で用いられた含フッ素エラストマーAについて
、次の表3に示される配合処方の配合物を8インチミキ
シングロールで混練し、それぞれ含フッ素エラストマー
組成物を調製した。
物について、実施例1と同様に諸物性および諸物性の測
定を行なった。ただし、加硫は、170℃で8分間プレ
ス加硫後、200℃で22時間オーブン中で二次加硫し
て行われた。更に、実公昭53−33206号公報に記
載されるような形状のバルブステムシールをこの組成物
から成形し、加硫成形時の賦形性についても評価した。
得られた結果は、次の表4に示される。
実施例7〜8、比較例4 フッ化ビニリデン−テトラブルオロエチレン−へキサフ
ルオロプロペン(モル比41:41:[1)3元共重合
体[重合体ムーニー粘度ML、 、□、96(121℃
) ;含フッ素エラストマーB]について、次の表5に
示される配合処方の配合物を8インチミキシングロール
で混練し、含フッ素エラストマー組成物を調製した。
得られた含フッ素エラストマー組成物について、実施例
1と同様の測定を行ない、その結果を表6に示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)含フッ素エラストマー100重量部、(b)
    2価の金属の酸化物および/または水酸化物約1〜40
    重量部、(c)ポリヒドロキシ芳香族化合物約0.5〜
    10重量部および(d)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] (ここで、R_1〜R_3は炭素数1〜20のアリール
    基、アラルキル基、アルキル基またはアルコキシ基であ
    り、X^−は陰イオン基であり、そしてnは1〜4、m
    は2または3である)で表わされる第4ホスホニウム塩
    化合物約0.1〜10重量部を含有してなる含フッ素エ
    ラストマー組成物。 2、一般式[ I ]において、R_1〜R_3がいずれ
    もフェニル基である第4ホスホニウム塩化合物が用いら
    れた特許請求の範囲第1項記載の含フッ素エラストマー
    組成物。 3、(a)含フッ素エラストマー100重量部、(b)
    2価の金属の酸化物および/または水酸化物約1〜40
    重量部、(c)ポリヒドロキシ芳香族化合物約0.5〜
    10重量部および(d)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] (ここで、R_1〜R_3は炭素数1〜20のアリール
    基、アラルキル基、アルキル基またはアルコキシ基であ
    り、X^−は陰イオン基であり、そしてnは1〜4、m
    は2または3である)で表わされる第4ホスホニウム塩
    化合物約0.1〜10重量部および(e)実質的に含フ
    ッ素エラストマーを加硫しない量の1,8−ジアザビシ
    クロ[5,4,0]−ウンデク−7−エン、1,5−ジ
    アザビシクロ[4,3,0]−ノン−5−エンまたは炭
    素数1〜4のアルキル基を有する4−ジアルキルアミノ
    ピリジンを含有してなる含フッ素エラストマー組成物。 4、一般式[ I ]において、R_1〜R_3がいずれ
    もフェニル基である第4ホスホニウム塩化合物が用いら
    れた特許請求の範囲第3項記載の含フッ素エラストマー
    組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996017876A1 (fr) * 1994-12-06 1996-06-13 Daikin Industries, Ltd. Fluoropolymere elastique qui presente une excellente transformabilite au moulage, son procede de preparation et composition vulcanisable presentant une excellente transformabilite au moulage
JP2019169238A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 宇部興産株式会社 非水電解液用カチオン、非水電解液、それを用いた蓄電デバイス、及びそれに用いるホスホニウム塩

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1996017876A1 (fr) * 1994-12-06 1996-06-13 Daikin Industries, Ltd. Fluoropolymere elastique qui presente une excellente transformabilite au moulage, son procede de preparation et composition vulcanisable presentant une excellente transformabilite au moulage
JP2019169238A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 宇部興産株式会社 非水電解液用カチオン、非水電解液、それを用いた蓄電デバイス、及びそれに用いるホスホニウム塩

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