KR100191760B1 - Fluoroelastomer composition with improved bonding properties - Google Patents

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베르너 마리 아실 그루테트
로버트 유진 콜브
죠지 하워드 밀렛
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조나쏜 지. 란데
다이네온 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 (A)비닐리덴 플로라이드, 테트라 플루오로에틸렌 및 공중합 가능한 탄화수소 올레핀으로부터 유도된 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 플루오로탄 성체 검, (B)폴리히드록시 화합물, (C)오가노-오니움 화합물 및 (D)플루오로알리페틱 술포닐 화합물 접합 촉진제를 포함하는 경화 가능한 탄성체 조성물을 제공하며, 탄성 조성물 내의 플루오로알리페틱 술포닐 화합물의 양은 경화후 아미노실란 화합물을 포함하는 초기 조성물로 피복된 무기 표면에 대한 탄성 조성물의 접합력이 플루오로알리페틱 술포닐 화합물이 없이 상기 성분 (A), (B), (C)를 포함하는 탄성 조성물과 아미노실란 화합물을 포함하는 상기 초기 조성물로 피복된 무기 표면에 의해 얻어질 수 있는 것보다 크게될 정도가 충분하다.The present invention provides a fluoroelastomer comprising (A) a vinylidene fluoride, tetra fluoroethylene and a hybridized polymerized repeat unit derived from a copolymerizable hydrocarbon olefin, (B) a polyhydroxy compound, (C) an organo A curable elastomer composition comprising an onium compound and a (D) fluoroaliphatic sulfonyl compound bonding promoter, wherein the amount of the fluoroaliphatic sulfonyl compound in the elastic composition comprises an aminosilane compound after curing. Bonding strength of the elastic composition to the inorganic surface coated with the said initial composition comprising the aminosilane compound and the elastic composition comprising the components (A), (B), (C) without the fluoro aliphatic sulfonyl compound It is sufficient to be larger than can be obtained by the coated inorganic surface.

Description

개선된 결합 특성을 갖는 플루오로 탄성중합체, 그 제품 및 제품의 제조방법Fluoroelastomers with improved bonding properties, products thereof and methods of making the products

본 발명은 테트라플루로오르에틸렌, 비닐리덴 플로라이드, 및 하나 이상의 탄화수소 올레핀의 탄성공중합체 및 경화제를 포함하는 플루오로탄성체 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 플루오로탄성체 조성물의 형상화 또는 제조화된 제품을 경화시키는 방법 및 그 결과 생성되는 형상화 또는 제조화된, 경화된 제품에 관한 것이다. 또 한편으로는, 경화제로서 플루오로알리페틱 술폰아미드 화합물을 더 포함하는 플루오로탄성체 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fluoroelastomer composition comprising an elastomer and a curing agent of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, and at least one hydrocarbon olefin. The present invention further relates to a method of curing a shaped or manufactured article of such a fluoroelastomer composition and to the resulting shaped or manufactured, cured article. On the other hand, it is related with the fluoroelastomer composition which further contains a fluoro aliphatic sulfonamide compound as a hardening | curing agent.

실란화합물은 중합체 기재와 금속, 섬유유리 및 유기같은 무기 물질 또는 기재 사이에 접합력을 증진시키는데 사용되어 왔다(예를 들면, 미시간주, 미드랜드의 Dow corning 사에서 발표한 23-012 B-85호 Dow Corning 실란 결합제에 대한 설명서 참조). 어떤 경우에는, 실란화합물을 포함하는 조성물은, 예로, 무기 표면 위에 존재하는 수산화기와 반응함으로써 무기 물질과 반응할 수 있는 실란올 형태로 가수분해된다. 일반적으로, 실란화합물은 또한 중합체 물질과 반응하여 무기 물질과 중합체 사이의 결합력을 향상시키는 유기 작용성 기를 가진다. 실란 화합물을 포함하는 조성물은 몇가지 플루오로탄성체와 접합 촉진제로서 성공적으로 사용되어 왔다. 예로, 1983년 3M 사에서 출판한 안내서 제 Y-IFE5150-2(73.05)RI호 DynamerTM결합금속 결합제-5150이 있다. 그러나, 본 출원인은 실란화합물만을 사용하여서는 테트라플루오로에틸렌, 비닐리덴 플로라이드 및 하나 이상의 탄화수소 올레핀을 포함하는 공중합체가 무기 기재에 결합되어 무기 기재와 플루오로탄성체 사이에서 우수한 결합 및 접합력을 나타낼 수 없음을 발견하였다.Silane compounds have been used to enhance bonding between polymeric substrates and inorganic materials such as metals, fiberglass and organics or substrates (eg, 23-012 B-85, published by Dow Corning, Midland, Mich.). See the documentation for Dow Corning Silane Binder). In some cases, a composition comprising a silane compound is hydrolyzed in the form of silanol, which can react with an inorganic substance, for example by reacting with a hydroxyl group present on the inorganic surface. In general, silane compounds also have organic functional groups that react with the polymeric material to enhance the bonding between the inorganic material and the polymer. Compositions comprising silane compounds have been used successfully as several fluoroelastomers and as bonding promoters. An example is Guide Y-IFE5150-2 (73.05) RI, Dynamer Binder Metal Binder-5150, published by 3M in 1983. However, Applicants have found that, using only silane compounds, copolymers comprising tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and one or more hydrocarbon olefins can be bonded to the inorganic substrate to exhibit good bonding and bonding strength between the inorganic substrate and the fluoroelastomer. Found none.

본 발명은 개선된 결합 특성을 갖는 플루오로 탄성중합체, 이를 포함하는 제품 및 제품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a fluoro elastomer having improved bonding properties, an article comprising the same and a method of making the article.

한 가지 양상에서, 본 발명은 다음의 성분을 포함하는 경화 가능한 탄성체 조성물을 제공한다 :In one aspect, the present invention provides a curable elastomer composition comprising the following components:

(A) 비닐리덴 플로라이드, 테트라 플루오로에틸렌 및 공중합 가능한 탄화수소 올레핀(예로 프로필렌)으로부터 유도된 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 플루오로탄성체 검(gum),(A) a fluoroelastomer gum comprising interpolymerized repeat units derived from vinylidene fluoride, tetra fluoroethylene and copolymerizable hydrocarbon olefins (eg propylene),

(B) 폴리히드록시 화합물,(B) a polyhydroxy compound,

(C) 오가노-오니움 화합물, 및(C) organo-onium compounds, and

(D) 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 접합 촉진제(예로, 플루오로알리페틱 술폰아미드 및 플루오로알리페틱 디술폰).(D) Fluoroaliphatic sulfonyl compound conjugation promoters (e.g., fluoro aliphatic sulfonamides and fluoro aliphatic disulfones).

탄성 조성물 내의 플루오로알리페틱 술포닐 화합물의 양은,The amount of fluoroaliphatic sulfonyl compound in the elastic composition is

경화후 아미노실란 화합물을 포함하는 초기 조성물로 피복된 무기(예로, 금속) 표면에 대한 탄성 조성물의 접합력이, 플루오로알리페틱 술포닐 화합물이 없이 상기 성분(A), (B) 및 (C)를 포함하는 탄성 조성물과 아미노실란 화합물을 포함하는 상기 초기 조성물로 피복된 무기 표면에 의해 얻어질 수 있는 것보다 크게될 정도가 충분하다.The bonding strength of the elastic composition to the inorganic (eg, metal) surface coated with the initial composition comprising an aminosilane compound after curing is such that the components (A), (B) and (C) are free of fluoroaliphatic sulfonyl compounds. It is sufficient to be larger than what can be obtained by the inorganic surface coated with the initial composition comprising the elastic composition comprising the aminosilane compound and the aminosilane compound.

한편, 본 발명은 (1) 경화된 상태의 탄성 조성물과, (2) 경화된 탄성 조성물이 결합되는, 아미노실란 화합물을 포함한 초기 조성물로 피복된 무기 표면을 갖는 기재를 포함하는 복합물을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a composite comprising a substrate having (1) an elastic composition in a cured state and (2) an inorganic surface coated with an initial composition comprising an aminosilane compound to which the cured elastic composition is bonded.

다른 한편으로, 본 발명은 무기 표면에 적용되는 결합 조성물로서 (E) 아미노 실란 화합물과 (F) 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 접착 촉진제를 포함하는 조성물을 제공하는데, 성분 (E) 및 (F)는 상기 기재된 (A)(B) 및 (C) 성분을 포함하는 경화된 탄성 조성물과 무기 표면을 가진 기재 사이에 바람직한 접합이 나타나도로 하는 상대적 비율 및 농도로 상기 결합 조성물내에 존재한다.On the other hand, the present invention provides a composition comprising (E) an amino silane compound and (F) a fluoroaliphatic sulfonyl compound adhesion promoter as a binding composition applied to an inorganic surface, wherein the components (E) and (F) Is present in the binding composition in relative proportions and concentrations such that the desired bond between the cured elastic composition comprising the components (A) (B) and (C) described above and the substrate having the inorganic surface is exhibited.

다른 한편, 본 발명은 (1) 상기 성분 (A),(B),(C)를 포함하는 경화된 탄성 조성물과 (2) 상기 결합 조성물로 피복된 무기 표면을 가진 기재를 포함하는 복합물을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a composite comprising (1) a cured elastic composition comprising the components (A), (B), (C) and (2) a substrate having an inorganic surface coated with the bonding composition. do.

다른 한편, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 복합물 제조 방법을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a method for producing a composite comprising the following steps.

(1) 플루오로탄성체 검(A), 폴리히드록시 화합물(B), 오가노-오니움(organo-onium)(C), 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 접착 촉진제(D) 및 산 수용체(예로 칼슘 히드록사이드)를 포함하는 혼합물을 제공하는 단계;(1) fluoroelastomer gum (A), polyhydroxy compound (B), organo-onium (C), fluoroaliphatic sulfonyl compound adhesion promoter (D) and acid acceptor (e.g. Providing a mixture comprising calcium hydroxide);

(2) 아미노실란 화합물을 포함하는 초기 조성물을 제조하는 단계;(2) preparing an initial composition comprising an aminosilane compound;

(3) 상기 초기 조성물을 기재의 무기 표면에 가하는 단계;(3) adding the initial composition to the inorganic surface of the substrate;

(4) 상기 피복된 기재를 주형내에 놓는 단계;(4) placing the coated substrate in a mold;

(5) 주형을 (1) 단계에서 제조된 혼합물로 채우는 단계;(5) filling the mold with the mixture prepared in step (1);

(6) 혼합물을 경화시키는 단계; 및(6) curing the mixture; And

(7) 제조된 주조된 제품을 주형으로부터 분리하는 단계.(7) separating the produced cast product from the mold.

다른 한편, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 방법을 제공한다 :On the other hand, the present invention provides a method comprising the following steps:

(i) 플루오로탄성체 검(A), 폴리히드록시 화합물(B), 오가노-오니움 화합물(C), 및 산수용체를 포함하는 혼합물을 제공하는 단계;(i) providing a mixture comprising a fluoroelastomer gum (A), a polyhydroxy compound (B), an organo-onium compound (C), and an acid acceptor;

(ii) 아미노 실란 화합물 및 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 접착 촉진제를 포함하는 결합 조성물을 제조하는 단계;(ii) preparing a binding composition comprising an amino silane compound and a fluoroaliphatic sulfonyl compound adhesion promoter;

(iii) 결합 조성물을 기재의 무기 표면에 가하는 단계;(iii) adding the binding composition to the inorganic surface of the substrate;

(iv) 상기 피복된 기재를 주형내에 놓는 단계;(iv) placing the coated substrate in a mold;

(v) 주형을 (i) 단계에서 제조된 혼합물로 채우는 단계;(v) filling the mold with the mixture prepared in step (i);

(vi) 혼합물을 경화시키는 단계; 및(vi) curing the mixture; And

(vii) 제조된 주조된 제품을 주형으로부터 분리하는 단계.(vii) separating the produced cast product from the mold.

바람직한 탄성 조성물은 추가로 하나 이상의 디오가노술퍼 옥사이드 화합물을 보조-경화제(co-curing agant)로서 포함할 수 있다.Preferred elastic compositions may further comprise one or more diorganosulfur oxide compounds as co-curing agants.

본 발명은 또한 상기 기재된 방법중 하나에 따라 제조된 형상화 또는 제조화되고, 경화된 제품을 제공한다.The invention also provides a shaped or manufactured, cured product made according to one of the methods described above.

본 발명에 유용한 플루오로탄성체는 비닐리덴 플로라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 하나 이상, 바람직하게는 하나 또는 둘의 공중합 가능한 탄호수소 올레핀 단량체에서 유도된 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 불소-함유 중합체이다. 이러한 플루오로탄성체는 공지되어 있다.Fluoroelastomers useful in the present invention are fluorine-containing polymers comprising vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and interpolymerized repeat units derived from one or more, preferably one or two copolymerizable hydrocarbon olefin monomers. . Such fluoroelastomers are known.

이러한 플루오로탄성체의 한 분류는 포화되고(즉, 필수적으로 에틸렌 또는 아세틸렌계 불포화가 없음), 필수적으로 비닐리덴 플로라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 하나 이상의 공중합 가능한 탄화수소 올레핀 단량체에서 유도된 단위로 구성된 것이다.One class of such fluoroelastomers is that they are saturated (ie essentially free of ethylene or acetylenic unsaturation) and consist essentially of units derived from vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and one or more copolymerizable hydrocarbon olefin monomers. .

탄화수소 올레핀 단량체는 R'R'C=CR'R' 식으로 나타낼 수 있으며, 이 때 R'기는 같거나 다를 수 있고 수소 및 알케닐과 알킬 라디칼 같은 알리페틱라디칼로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다. R'이 알케닐 또는 알킬일 때, 직쇄 또는 측쇄 형태일 수 있고 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다.The hydrocarbon olefin monomer may be represented by the formula R'R'C = CR'R ', wherein the R' groups may be the same or different and may be selected from the group consisting of hydrogen and aliphatic radicals such as alkenyl and alkyl radicals. When R 'is alkenyl or alkyl, it may be in straight or branched form and has 1 to 4 carbon atoms.

올레핀 단량체의 대표적인 예는 에틸렌, 프로필렌, 및 부텐(예로, 이소부틸렌, 부텐-1, 및 부텐-2 및 부타디엔)이다. 플루오로중합체를 만드는데 사용되 단량체의 몰비는 경화된 중합체에 바람직한 성질(예로, 화학 저항성, 고온 안정성, 저온 유연성, 및 연료, 냉각액, 윤활유 등의 유체에 대한 저항성을 얻도록 선택된다. 이러한 비율의 선택은 구체적인 단량체의 상대적 양과 공중합체의 물리적 특성 사이의 공지된 관계를 기초로 하여 해당 분야의 기술내 일 것이다. 일반적으로 종류의 공중합체는 약 2 내지 90 몰 퍼센트 비닐리덴 플로라이드, 5 내지 65 몰 퍼센트의 테트라플루오로에틸렌 및 5 내지 45 몰 퍼센트의 탄화수소 올레핀을 포함한다. 바람직하게는 이들은 약 2 내지 65 몰 퍼센트의 비닐리덴 플로라이드, 20 내지 60 몰 퍼센트의 테트라플루오로 에틸렌, 및 10 내지 50 몰 퍼센트의 탄화수소 올레핀을 포함한다. 바람직하게는 탄화수소 올레핀은 프로필렌이다.Representative examples of olefin monomers are ethylene, propylene, and butenes (eg, isobutylene, butene-1, and butene-2 and butadiene). The molar ratio of the monomers used to make the fluoropolymer is chosen to achieve the desired properties for the cured polymer (eg, chemical resistance, high temperature stability, low temperature flexibility, and resistance to fluids such as fuels, coolants, lubricants, etc.). The choice will be within the skill of the art on the basis of known relationships between the relative amounts of specific monomers and the physical properties of the copolymers Generally, copolymers of the type are from about 2 to 90 mole percent vinylidene fluoride, 5 to 65 Mole percent tetrafluoroethylene and 5 to 45 mole percent hydrocarbon olefins, preferably they are about 2 to 65 mole percent vinylidene fluoride, 20 to 60 mole percent tetrafluoro ethylene, and 10 to 50 mole percent hydrocarbon olefin, preferably the hydrocarbon olefin is propylene.

본 발명에 유용한 많은 플루오로탄성체 또는 검은 종래 기술에 알려져 있고, 종래 기술에 기재되어 있는 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면 일본 특허 소화 60[1985]-19324 및 일국 특허 소화 60[1985]-19325호에는 본 발명에 유용한 많은 플루오로탄성체 및 이러한 플루오로탄성체의 제조 방법이 기재되어 있다.Many fluoroelastomers or gums useful in the present invention are known in the art and can be prepared according to the methods described in the prior art. For example, Japanese Patent Digestion 60 [1985] -19324 and Japanese Patent Digestion 60 [1985] -19325 describe many fluoroelastomers useful in the present invention and methods for producing such fluoroelastomers.

일반적으로, 본 발명에 유용한 아미노실란 화합물은 디-또는 트리-알콕시(예로, 메톡시 및 에톡시) 또는 실리콘 원자에 직접 결합되는 하나 또는 둘의 오가노기를 갖는 아세톡시 실란이다. 적어도 하나의 상기 오가노기는 일차 아미노 부(moiety)를 가져야 한다. 사용할 때에, 실란 화합물은 실란올로 가수분해 되는 바(예로, 우연한 수분 첨가 또는 물 첨가에 의해), 즉, 실란 화합물의 알콕시 및/또는 아세톡시 부가 수산화부로 가수분해 된다. 이 수산화부는 무기 표면과 반응하고 다른 실란올 분자의 수산화부와 반응하여(응축 반응을 통해) 무기 표면에 연결 또는 결합되는 폴리실록산 분자를 생성한다.In general, aminosilane compounds useful in the present invention are di- or tri-alkoxy (eg, methoxy and ethoxy) or acetoxy silanes having one or two organo groups directly bonded to silicon atoms. At least one of the organo groups should have a primary amino moiety. In use, the silane compound is hydrolyzed to silanol (e.g., by accidental water addition or water addition), i.e. hydrolyzed to the alkoxy and / or acetoxy addition hydroxylation portion of the silane compound. This hydroxyl portion reacts with the inorganic surface and reacts with the hydroxyl portion of other silanol molecules (via condensation reaction) to produce polysiloxane molecules that are linked or bonded to the inorganic surface.

본 발명에 유용한 아미노실란 화합물의 부류는 다음의 일반식을 갖는다:The class of aminosilane compounds useful in the present invention have the following general formula:

이 때, a는 2 또는 3, 바람직하게는 3이고, b는 1 또는 2 바람직하게는 1이고, a+b는 4이며; R'O는 메톡시, 에톡시 또는 아세톡시 기 등의 1 내지 8개의, 바람직하게는1 내지 4개의 탄소 원자를 가진 알콕시기 같은 1가의 유기, 가수분해 가능한 기이고;Wherein a is 2 or 3, preferably 3, b is 1 or 2 preferably 1 and a + b is 4; R'O is a monovalent organic, hydrolyzable group such as an alkoxy group having 1 to 8, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a methoxy, ethoxy or acetoxy group;

R2는 알킬, 알케닐, 아릴라디칼 및 아릴알킬과 아릴알케닐라디칼 같은 이들의 결합물로 구성된 그룹에서 선택되는 1가의 유기 라디칼이며; 적어도 하나의 상기 R2기는 1차 아미노 부를 갖는다. R2는 직쇄 및 측쇄일 수 있으며 충분히 클 경우 고리형일 수 있다. R2는 황, 산소 및 질소 등의 연쇄(즉, 벡본(back-bone)헤테로 원자를 포함할 수 있고, 이러한 헤테로 원자들로 치환될 수도 있다. 일반적으로, R2는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가질 것이다. 일부의 R2기는 다음의 일반식으로 표현될 수 있다:R 2 is a monovalent organic radical selected from the group consisting of alkyl, alkenyl, arylradicals and combinations thereof such as arylalkyl and arylalkenyl radicals; At least one such R 2 group has a primary amino moiety. R 2 may be straight and branched and may be cyclic if large enough. R 2 may contain chains (ie, back-bone heteroatoms) such as sulfur, oxygen and nitrogen, and may be substituted with such heteroatoms. In general, R 2 is 1 to 20 carbon atoms Will preferably have from 1 to 12 carbon atoms Some R 2 groups can be represented by the following general formula:

이 때, c는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 3이고; R3및 R4부는 알킬렌, 알케닐렌, 아릴렌 부 및 이들의 결합물로 구성된 그룹에서 각각 독립적으로 선택될 수 있는 2가 유기부이다.C is 1 to 5, preferably 1 to 3; The R 3 and R 4 moieties are divalent organic moieties that can each be independently selected from the group consisting of alkylene, alkenylene, arylene moieties, and combinations thereof.

R3및 R4는 일반적으로 1 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. R3및 R4부의 예는 프로필렌, 에틸렌, 부틸렌, 옥시디에틸렌 또는 페닐렌부 등이다.R 3 and R 4 generally have 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. Examples of R 3 and R 4 moieties are propylene, ethylene, butylene, oxydiethylene or phenylene moieties and the like.

본 발명에 유용한 대표적인 아미노 실란 화합물은 다음을 포함한다:Representative amino silane compounds useful in the present invention include:

본 발명에 유용한 아미노실란 화합물은 Degussa Corp., Ridgefield Park, N. J.에 의해 발간된 Technical Bulletin Pigments No. 75 pp5-6에 기재된 것과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.The aminosilane compounds useful in the present invention are described in Technical Bulletin Pigments No. published by Degussa Corp., Ridgefield Park, N. J. 75 pp5-6 can be prepared by the same method as described.

본 발명에 유용한 많은 아미노실란 화합물은 상업적으로 입수가능한데, 예로, Dow Corning사의 Dow CorningTMA-1100, Z-6020, Z-6026 및 Z-6032 실란이 있다. 이 제품들은 안내서 제 23-181E-85 Dow Corning Organosilene Chemicals의 선택 안내서 및 펜실바니아, 브리스톨, Petrarch Systems에 A0695, A0696, A0698, A0699, A0700, A0710, A0720, A0724, A0725, A0728, A-733, A0742, A0750, A0800 및 A0808로서 기재되어 있다. 이 제품들은 1987년 Petrarch Systems에 의해 발표된 실리콘 화합물 등록 및 검토 PP105 및 106에 기재되어 있다.Many aminosilane compounds useful in the present invention are commercially available, such as Dow Corning A-1100, Z-6020, Z-6026 and Z-6032 silanes from Dow Corning. These products are available in selection guides of 23-181E-85 Dow Corning Organosilene Chemicals and A0695, A0696, A0698, A0699, A0700, A0710, A0720, A0724, A0725, A0728, A-733, A0742 in Petrarch Systems, Bristol, PA , A0750, A0800 and A0808. These products are described in Silicone Compound Registration and Review PP105 and 106, published by Petrarch Systems in 1987.

아미노실란 화합물을 포함하는 초기 조성물은 아미노실란 화합물, 알코올 및 물의 용액, 분산액 또는 혼합물이다. 하나 이상의 아미노실란 화합물의 혼합물을 포함하는 초기 조성물도 역시 본 발명에 사용될 수 있다. 알코올은 소정의 아미노실란 화합물의 그 알코올에서의 용해도에 따라 선택되지만, 일반적으로 메탄올 및 에탄올이 본 발명의 용매로서 유용하다. 바람직하게는, 실온에서 쉽게 증발하여 기재의 무기 표면 위에 초기 조성물의 건조 코팅을 형성하는 것을 촉진시킨다. 초기 조성물을 제조하는 한 방법은 상기 초기 조성물을 구성하는 알콜 총량의 일부와 전량의 물을 포함하는 혼합물 내에 소정량의 아미노실란 화합물을 용해 또는 분산시키는 것이다. 이어서, 생성된 혼합물을 부가의 알코올로 희석하여 바람직한 아미노 실란의 최종 농도를 얻는다. 전형적으로, 이 혼합물의 1부(part)는 부가의 3-10 중량부의 알코올로 희석된다. 기재에 가하기 전에, 초기 조성물은 아미노실란 화합물이 실란올 형태로 가수분해되도록 15초 내지 48시간(아미노실란 화합물에 따라 결정)동안 실온에서 방치되어야 한다. 초기 조성물내의 물의 양은 아미노실란 화합물의 가수분해 가능한 기의 대부분이 히드록시 기로 가수분해될 정도로 충분해야 하며, 바람직하게는 필수적으로 아미노실란 화합물의 가수분해 가능한 기 모두가 가수분해될 정도로 충분해야 한다. 초기 조성물내에 과량의 물이 있으면 기재와 탄성체간의 결합을 방해하기 때문에 이를 피해야 한다. 전형적으로, 알코올은 초기 조성물의 약 85 내지 96.4 중량 퍼센트를 구성하고 물은 초기 조성물의 약 0.05 내지 5, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량 퍼센트를 구성하며, 아미노실란 화합물은 초기 조성물의 약 0.1 내지 10.0 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량퍼센트를 구성한다. 일반적으로 플루오로알리페틱 술포닐 화합물이 플루오로 탄성체 검과 화합되면, 초기 조성물은 어떤 플루오로알리페틱 술포닐 화합물도 포함할 필요가 없다. 선택적으로, 초기 조성물은 또한 아미노실란 화합물과 공중합하지만 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 또는 플루오로탄성체, 예로, 비닐 트리에톡시실란과는 반응하지 않는 다른 실란 화합물을 포함할 수 있다. 당업자는 공중합 가능한 실란이 초기 조성물에 첨가되어 건조된 초기 조성물 피막의 접착 강도 등의 강도를 증진시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.An initial composition comprising an aminosilane compound is a solution, dispersion or mixture of aminosilane compound, alcohol and water. Initial compositions comprising mixtures of one or more aminosilane compounds may also be used in the present invention. The alcohol is selected according to the solubility of the given aminosilane compound in that alcohol, but methanol and ethanol are generally useful as the solvent of the present invention. Preferably, it is readily evaporated at room temperature to facilitate the formation of a dry coating of the initial composition on the inorganic surface of the substrate. One method of preparing the initial composition is to dissolve or disperse an amount of the aminosilane compound in a mixture comprising a portion of the total amount of alcohol and the entire amount of water constituting the initial composition. The resulting mixture is then diluted with additional alcohol to get the final concentration of the desired amino silane. Typically, one part of this mixture is diluted with an additional 3-10 parts by weight of alcohol. Prior to addition to the substrate, the initial composition should be left at room temperature for 15 seconds to 48 hours (depending on the aminosilane compound) so that the aminosilane compound is hydrolyzed in silanol form. The amount of water in the initial composition should be sufficient to allow the majority of the hydrolyzable groups of the aminosilane compound to be hydrolyzed to hydroxy groups, and preferably must be sufficient to allow all of the hydrolyzable groups of the aminosilane compound to be hydrolyzed. Excess water in the initial composition should be avoided because it will interfere with the bond between the substrate and the elastomer. Typically, the alcohol comprises about 85 to 96.4 weight percent of the initial composition and the water comprises about 0.05 to 5, preferably 0.1 to 1.0 weight percent of the initial composition, and the aminosilane compound comprises about 0.1 to 10.0 of the initial composition. Weight percent, preferably 0.1 to 5 weight percent. Generally, if the fluoroaliphatic sulfonyl compound is compounded with a fluoroelastomer gum, the initial composition need not include any fluoroaliphatic sulfonyl compound. Optionally, the initial composition may also include other silane compounds that copolymerize with the aminosilane compound but do not react with the fluoroaliphatic sulfonyl compound or fluoroelastomers such as vinyl triethoxysilane. Those skilled in the art will appreciate that copolymerizable silanes can be added to the initial composition to enhance the strength, such as the adhesive strength of the dried initial composition coating.

제조된 후, 초기 조성물은 기재에 피막을 도포하는 종래의 모든 방법, 예로, 함침, 분사, 페인팅 또는 커튼 코팅 방법 등을 사용하여 무기 표면(상기 기재된 방법에 의해 제조됨)에 도포된다. 도포 후, 과량의 초기 조성물을 기재의 무기 표면에서 제거하고 피막을 실온(예로 약 10 내지 30분 동안)에서 건조하거나 피복된 기재를 50 내지 60℃ 또는그 이상의 온도, 예로, 120℃에서 약 15분 동안 가열한다. 열은 초기 피막의 건조를 도울 뿐 아니라 기재 표면에 결합되는 폴리실록산 망복 구조의 형성을 돕는 것으로 생각된다. 건조된 초기 피막 두께는 일반적으로 1.25 내지 7.5 ㎛(0.05 내지 0.3 mil) 두께이다.After preparation, the initial composition is applied to the inorganic surface (prepared by the method described above) using all conventional methods of applying a coating to the substrate, such as impregnation, spraying, painting or curtain coating methods. After application, excess initial composition is removed from the inorganic surface of the substrate and the coating is dried at room temperature (eg for about 10 to 30 minutes) or the coated substrate is dried at a temperature of 50 to 60 ° C. or higher, for example at 120 ° C., about 15 Heat for minutes. The heat is thought not only to help dry the initial coating but also to form the polysiloxane mesh structure bonded to the substrate surface. The dried initial film thickness is generally 1.25 to 7.5 μm (0.05 to 0.3 mil) thickness.

본 발명에 사용되는 플루오로알리페틱 술포닐 화합물은 양성 산, 즉 적어도 하나의 -SO2NH- 또는 -SO2CH-부를 갖는 접촉 촉진제이다. 아미노실란 화합물과 함께 사용되는 플루오로알리페틱 술포닐 화합물은 경화된 탄성 조성물 및 무기 표면 사이의 접착력을 증가시킨다. 플루오로알리페틱 술포닐 화합물은, 이 화합물이 플루오로탄성체 조성물에 화합되는지 또는 아미노실란 화합물을 추가로 포함하는 결합제 형태로 무기 표면에 가해지는 지에 관계없이, 경화된 플루오로탄성체와 무기 표면 사이의 접합력을 증진시킨다. 일반적으로, 플루오로알리페틱 술포닐 화합물은 플루오로알리페틱 술폰아미드 및 플루오로알리페틱 디술폰으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.The fluoroaliphatic sulfonyl compounds used in the present invention are contact promoters having an amphoteric acid, ie at least one -SO 2 NH- or -SO 2 CH- moiety. The fluoroaliphatic sulfonyl compound used with the aminosilane compound increases the adhesion between the cured elastic composition and the inorganic surface. The fluoroaliphatic sulfonyl compound is used between the cured fluoroelastomer and the inorganic surface, regardless of whether the compound is incorporated into the fluoroelastomer composition or applied to the inorganic surface in the form of a binder further comprising an aminosilane compound. To improve adhesion. In general, the fluoro aliphatic sulfonyl compound is selected from the group consisting of fluoro aliphatic sulfonamides and fluoro aliphatic disulfones.

본 발명에 유용한 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 종류의 일부는 다음의 일반식을 갖는다 ;Some of the class of fluoroaliphatic sulfonyl compounds useful in the present invention have the following general formula;

이 때, X는 -NHR6및 -CHR7SO2Rf로 구성된 그룹에서 선택된다. R5는 및 R6는 수소 또는 1가의 유기라디칼, 예로. 1 내지 15개, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는, 알킬, 아릴 또는 이들의 결합물로 구성된 그룹에서 선택된다. R5및 R6는 직쇄, 측쇄 및 충분히 큰 경우 고리형 또는 이들의 결합물이 될 수 있고, 하나 또는 그 이상의 비간섭부, 예로 염소 등에 의해 치환될 수 있다. R7은 H, Br, Cl, I, 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 3 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알케닐(예로, 페닐, 피리딜, 나프틸, 티에닐, 벤즈티에닐), 또는 알카릴(10개 까지의 탄소 원자)로부터 선택되며; 바람직한 경우, 알킬, 아릴 및 알카릴은 예로, 하나 이상의 할로겐, 고플루오로화 알키술포닐, 카르복실, 알콕시카르보닐, 니트로, 알콕시 또는 아실옥시에 의해 치환될 수 있다.In this case, X is selected from the group consisting of -NHR 6 and -CHR 7 SO 2 R f . R 5 and R 6 are hydrogen or monovalent organic radicals, eg. It is selected from the group consisting of alkyl, aryl or combinations thereof, having 1 to 15, preferably 1 to 4 carbon atoms. R 5 and R 6 may be linear, branched and, if sufficiently large, cyclic or a combination thereof, and may be substituted by one or more non-interfering moieties such as chlorine and the like. R 7 is H, Br, Cl, I, alkyl having 1 to 20, preferably 1 to 4 carbon atoms, alkenyl having 3 to 4 carbon atoms (eg phenyl, pyridyl, naphthyl, thienyl , Benzthienyl), or alkaryl (up to 10 carbon atoms); If desired, alkyl, aryl and alkaryl may be substituted by, for example, one or more halogen, high fluorinated alksulfonyl, carboxyl, alkoxycarbonyl, nitro, alkoxy or acyloxy.

-SO2-부의 황 원자에 직접 결합되는 Rf또는 Rf'의 탄소 원자는 적어도 하나의 강한 전기 음성도의 기 또는 전자 회수기, 바람직하게는 적어도 하나의 플루오르 원자 또는 적어도 하나의 고플루오르화 알킬라디칼에 의해 치환되어야 한다. 예를 들면, 이 탄소 원자는 하기와 같이 나타낼 수 있다. -CF2-, -CF(CF3), -C(CF3)2, -CF(C2F5), CFCℓ-, -CFH-, 및 (CF=)CF-.The carbon atom of R f or R f ′ bonded directly to a sulfur atom of —SO 2 —part is at least one strong electronegative group or electron withdrawing group, preferably at least one fluorine atom or at least one high fluorinated alkyl It must be substituted by a radical. For example, this carbon atom can be represented as follows. -CF 2- , -CF (CF 3 ), -C (CF 3 ) 2 , -CF (C 2 F 5 ), CFC 1-, -CFH-, and (CF =) CF-.

Rf는 안정하고, 불활성, 비극성, 올레오포빅 및 소수성인 1가 플루오로알리페틱 라디칼이다. Rf는 직쇄, 측쇄 및 충분히 큰 경우 고리형 또는 이들의 결합물, 예로, 알킬시클로알리페틱 라디칼일 수있다. 일반적으로 Rf는 1 내지 20개의 탄소원자, 바람직하게는 4 내지 20, 가장 바람직하게는 4 내지 12개의 탄소원자를 갖는다. 바람직한 화합물은 Rf기가 완전히 또는 실질적으로 완전히 플루오르화된 것으로서, 예로 Rf가 퍼플루오로알킬, 즉 CnF2n+1(n은 4 내지 20) 또는 퍼플루오로시클로 알킬, 즉 CnF2n-1(n은 5 내진 20) 또는 퍼플루오로알킬과, 퍼플루오로시클로알킬의 결합물, 예로인 것이다.R f is a stable, inert, nonpolar, oleophobic and hydrophobic monovalent fluoroaliphatic radical. R f can be straight chain, branched and, if sufficiently large, cyclic or a combination thereof, eg an alkylcycloaliphatic radical. Generally R f has 1 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 20 and most preferably 4 to 12 carbon atoms. Preferred compounds are those in which the R f group is fully or substantially completely fluorinated, for example R f is perfluoroalkyl, ie C n F 2n + 1 (n is 4 to 20) or perfluorocyclo alkyl, ie C n F 2n-1 (n is 5 seismic 20) or a combination of perfluoroalkyl and perfluorocycloalkyl, eg It is

Rf'는 안정하고 불활성, 비극성, 올레오포빅, 소수성인 2가 플루오로알리페틱 라디칼이다. 이것은 직쇄, 측쇄 및 충분히 큰 경우 고리형 또는 이들의 결합물, 예로, 알킬시클로알리페틱 디라디칼일 수있다. 일반적으로 Rf'는 1 내지 20, 바람직하게는 4 내지 20, 가장 바람직하게는 4 내지 12개의 탄소원자를 갖는다. 바람직한 화합물은 Rf'기가 완전히 또는 실질적으로 완전히 플루오르화된 것으로, 예로 Rf'가 퍼플루오로알킬, 즉 CnF2n(n은 4 내지 20) 또는 퍼플루오로시클로 알킬, 즉 CnF2n-2(n은 5 내지 20) 또는 퍼플루오로알킬 및 퍼플루오로시클로알킬의 결합물인 것이다.R f ′ is a divalent fluoro aliphatic radical that is stable and inert, nonpolar, oleophobic, hydrophobic. It may be straight chain, branched chain and, if sufficiently large, cyclic or a combination thereof, such as alkylcycloaliphatic diradicals. Generally R f ′ has 1 to 20, preferably 4 to 20, most preferably 4 to 12 carbon atoms. Preferred compounds are those in which the R f 'group is fully or substantially completely fluorinated, for example R f ' is perfluoroalkyl, ie C n F 2n (n is 4 to 20) or perfluorocyclo alkyl, ie C n F 2n-2 (n is 5 to 20) or a combination of perfluoroalkyl and perfluorocycloalkyl.

Rf또는 Rf' 중 어느 하나에 있어서, 골격 사슬 또는 탄소 원자는 2가의 산소, 6가의 황, 및/또는 3가의 질소 헤테로원자를 포함하고, 이들 각각은 탄소 원자에만 결합하며, 이러한 헤테로 원자들은 Rf또는 Rf' 의 플루오로탄소 부분들 사이에 안정한 결합을 제공하고 라디칼의 불활성 특성을 간섭하지 않는다. 바람직하게는 이러한 헤테로 원자가 존재할 경우, 골격 사슬은 두 탄소 원자에 대하여 하나 보다 많은 헤테로 원자를 포함하지 않는다. 때로 탄소 결합된 수소 원자 또는 염소 원자가 존재할 수 있다; 그러나 존재하는 경우, 그들은 바람직하게는 각 사슬에서 두 탄소 원자에 대하여 하나 보다 많이 존재하지 않는다. Rf는 Rf'이 고리 구조이거나 고리 구조를 포함하는 경우, 그러한 구조는 바람직하게는 5 또는 6개의 고리 멤버원자를 가지며, 이들 중 1 또는 2개는 상기의 헤테로 원자, 즉 산소 및/또는 질소일 수 있다. 일반적으로 Rf및 Rf'라디칼은 40 내지 78 중량 퍼센트, 바람직하게는 50 내지 78 중량 퍼센트의 플루오르를 포함할 수 있다. Rf라디칼의 예를 들면 플루오르화된 알킬, 예로 C6F13-, C8F17-, 및 알콕시 알킬, 예로 C3F7OCF2- 등이 있다. Rf'의 예는 플루오로화된 알킬렌, 예로, -C4F8- 및 -C6F12- 이 있다. Rf및 Rf'가 특별한 라디칼, 예로 C8F17-로 지정되면, 이 라디칼은 혼합물의 평균 구조, 예로 C6F13- 내지 C10F21-을 나타낸 것으로 이해되어야 하며 이러한 혼합물은 또한 측쇄 구조를 포함할 수 있다.In any one of R f or R f ′, the backbone chain or carbon atom comprises divalent oxygen, hexavalent sulfur, and / or trivalent nitrogen heteroatoms, each of which only binds to a carbon atom, which hetero atom They provide a stable bond between the fluorocarbon moieties of R f or R f ′ and do not interfere with the inert properties of the radicals. Preferably, when such hetero atoms are present, the backbone chain does not contain more than one hetero atom for two carbon atoms. Sometimes carbon bonded hydrogen or chlorine atoms may be present; However, when present, they are preferably not present for more than one for two carbon atoms in each chain. R f preferably has 5 or 6 ring member atoms when R f ′ is or comprises a ring structure, one or two of which are heteroatoms, ie oxygen and / or It may be nitrogen. In general the R f and R f 'radicals may comprise from 40 to 78 weight percent, preferably from 50 to 78 weight percent of fluorine. Examples of R f radicals include fluorinated alkyls such as C 6 F 13- , C 8 F 17- , and alkoxy alkyls such as C 3 F 7 OCF 2 -and the like. Examples of R f ′ are fluorinated alkylenes such as —C 4 F 8 — and —C 6 F 12 —. If R f and R f ′ are designated as special radicals, such as C 8 F 17- , it should be understood that these radicals represent the average structure of the mixture, eg C 6 F 13 -to C 10 F 21 -and such mixtures also It may include a side chain structure.

본 발명에 유용한 플루오로알리페틱 화합물은 암모니아 또는 일차아민을 퍼플루오로알칸 술포닐 플로라이드(예로, 알킬 또는 알킬렌 술포닐 할라이드의 전기화학적 플루오르화에 의해 얻어진 술포닐 플로라이드)와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 본 발명에 유용한 많은 플루오로알리페틱 술폰아미드는 공지된 화합물이다(예로, 미국 특허 제2,732,398호(브라이스등)참조).Fluoroaliphatic compounds useful in the present invention are prepared by reacting ammonia or primary amines with perfluoroalkane sulfonyl fluorides (eg, sulfonyl fluorides obtained by electrochemical fluorination of alkyl or alkylene sulfonyl halides). Can be. Many of the fluoro aliphatic sulfonamides useful in the present invention are known compounds (see, eg, US Pat. No. 2,732,398 (Brice et al.)).

본 발명에 유용한 플루오로알리페틱 디술폰은 종래의 방법으로 제조될 수 있다(예로, 미국 특허 제3,776,960호(코샤르 등), 제4,053,519호(코샤르), 제4,054,596호(코샤르), 제4,069,233호(코샤르), 제3,984,357호(코샤르) 및 제3,794,687호(코샤르)참조).Fluoroaliphatic disulfones useful in the present invention can be prepared by conventional methods (e.g., U.S. Patent Nos. 3,776,960 (Coshar et al.), 4,053,519 (Coshar), 4,054,596 (Coshar), No. 4,069,233 (Koshar), 3,984,357 (Koshar) and 3,794,687 (Koshhar)).

본 발명에 유용한 대표적인 플루오로알리페틱 술폰아미드, 및 플루오로알리페틱 디술폰 화합물은 다음을 포함한다 :Representative fluoroaliphatic sulfonamides, and fluoroaliphatic disulfone compounds useful in the present invention include:

다른 대표적인 플루오로알리페틱 디술폰 화합물은 미국 특허 제4,115,295호(로빈 등)의 7칼럼, 10-17 라인에 기재되어 있고, 본 발명에 참고로 인용된다.Other exemplary fluoroaliphatic disulfone compounds are described in column 7, lines 10-17 of US Pat. No. 4,115,295 (Robin et al.), Which is incorporated herein by reference.

플루오로알리페틱 술포닐 화합물은 단독으로 사용될 수 있으며 또는 하나 이상의 이러한 화합물이 본 발명에 사용될 수도 있다.Fluoroaliphatic sulfonyl compounds may be used alone or one or more such compounds may be used in the present invention.

결합 조성물은 초기 조성물을 제조하는 것과 같은 공정으로 제조될 수 있으나 플루오로알리페틱 술포닐 화합물이 아미노실란 화합물과 함께 알코올 및 물에 용해 또는 분산되는 점이 상이하다. 알코올의 선택은 바람직한 아미노실란 및 플루오로알리페틱 술포닐 화합물의 용해도에 따라 결정되나, 일반적으로 메탄올 또는 에탄올이 결합 조성물의 제조에 유용하다. 전형적으로, 결합 조성물은 0.1 내지 10 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량 퍼센트의 아미노실란 화합물, 0.5 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량 퍼센트의 플루오로알리페틱 술포닐 화합물, 0.5 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량 퍼센트의 물 및 80 내지 99 중량 퍼센트의 알코올을 포함한다. 초기 조성물과 같이, 생성된 혼합물 내의 아미노실란 화합물은 가수분해 되어야 하며, 이어서 초기 조성물을 도포하는 방법에 따라 기재에 가해질 수 있다. 초기 피막과 같이, 결합 조성물 피막은 공기 건조될 수 있고 또한 50 내지 60℃ 또는 그 이상, 예로 120℃에서 약 15분간 가열될 수 있다.The binding composition may be prepared by the same process as preparing the initial composition, except that the fluoroaliphatic sulfonyl compound is dissolved or dispersed in alcohol and water together with the aminosilane compound. The choice of alcohol is determined by the solubility of the preferred aminosilane and fluoroaliphatic sulfonyl compounds, although methanol or ethanol are generally useful for the preparation of the binding composition. Typically, the binding composition is 0.1 to 10 weight percent, preferably 0.1 to 5 weight percent of the aminosilane compound, 0.5 to 5 weight percent, preferably 0.5 to 2 weight percent of the fluoroaliphatic sulfonyl compound, 0.5 to 5 weight percent, preferably 0.1 to 1.0 weight percent water and 80 to 99 weight percent alcohol. Like the initial composition, the aminosilane compound in the resulting mixture must be hydrolyzed and then applied to the substrate depending on how the initial composition is applied. Like the initial coating, the bond composition coating may be air dried and also heated at 50 to 60 ° C. or higher, such as 120 ° C. for about 15 minutes.

공중합체와 혼합되는 폴리히드록시 화합물은 공중합체를 위한 가교제로서 작용할 수 있다. 이러한 가교제는 공지되어 있고 종래 기술에 기재되어 있다. 예로 미국 특허 제4,259,463호(모기 등), 제3,876,654호(파티슨) 및 제4,233,421호 (웜) 등이 있으며 이러한 가교제는 방향족 폴리히드록시 화합물 및 알리페틱 폴리 히드록시 화합물 및 이 화합물들의 유도체를 포함한다. 또한 폴리히드록시 화합물의 혼합물은 본 발명에 사용될 수 있다.The polyhydroxy compound mixed with the copolymer can act as a crosslinking agent for the copolymer. Such crosslinkers are known and described in the prior art. Examples include US Pat. Nos. 4,259,463 (such as mosquitoes), 3,876,654 (Patisons) and 4,233,421 (worms), and such crosslinking agents include aromatic polyhydroxy compounds and aliphatic polyhydroxy compounds and derivatives of these compounds. do. Mixtures of polyhydroxy compounds can also be used in the present invention.

대표적인 방향족 폴리히드록시 화합물은 다음을 포함한다 :Representative aromatic polyhydroxy compounds include:

디-, 트리- 및 테트라히드록시-벤젠, 나프탈렌, 및 안트라센, 및 하기식의 비스페놀.Di-, tri- and tetrahydroxy-benzene, naphthalene, and anthracene, and bisphenol of the formula:

이 때 A는 1 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 2가의 알리페틱, 시클로 알리페틱, 또는 방향족 라디칼, 또는 티오, 옥시, 카르보닐, 술피닐 또는 술포닐 라디칼이고; A는 선택적으로 하나 이상의 염소 또는 플루오르 원자로 치환되며; X는 0 또는 1; n은 1 또는 2이며; 폴리히드록시 화합물의 방향족 링은 선택적으로 적어도 하나의 염소, 플루오르, 또는 브롬 또는 카르복시 또는 알킬 또는 아실(예로, -COR8, 이 때 R8은 C1내지 C8유기 라디칼 알킬, 아릴 또는 시클로알킬 그룹)기로 치환될 수 있다. 상기 식에서 -OH 기는 각 링의 어떤 위치(A가 링에 부착되는 탄소 원자, 즉 제1번 제외)에도 부착될 수 있다. 방향족 폴리히드록시 화합물은 4,4'-티오디페놀, 이소프로필리덴-비스(4-히드록시벤젠)(즉, 비스페놀 A), 헥사 플루오로이소프로필리덴-비스(4-히드록시벤젠)(즉, 비스페놀 AF)를 포함하며, 이들은 미국 특허 제4,233,421호(웜)에 기재되어 있다.Wherein A is a divalent aliphatic, cyclo aliphatic, or aromatic radical having 1 to 13 carbon atoms or a thio, oxy, carbonyl, sulfinyl or sulfonyl radical; A is optionally substituted with one or more chlorine or fluorine atoms; X is 0 or 1; n is 1 or 2; The aromatic ring of the polyhydroxy compound may optionally contain at least one chlorine, fluorine, or bromine or carboxy or alkyl or acyl (eg, -COR 8 , where R 8 is C 1 to C 8 organic radical alkyl, aryl or cycloalkyl Group). Wherein the —OH group may be attached at any position of each ring (other than the carbon atom A is attached to the ring, ie, first). Aromatic polyhydroxy compounds include 4,4'-thiodiphenol, isopropylidene-bis (4-hydroxybenzene) (i.e. bisphenol A), hexa fluoroisopropylidene-bis (4-hydroxybenzene) ( Ie bisphenol AF), which is described in US Pat. No. 4,233,421 (worm).

대표적인 알리페틱 폴리히드록시 화합물은 플루오로알리페틱디올, 예로 1,1,6,6-테트라히드로옥타플루오로헥산디올 및 미국 특허 제4,356,599호(홀컴벳등) 및 그에 인용된 참고 문헌에 기재된 것들을 포함한다. 교차 결합제로 사용될 수 있는 대표적인 폴리히드록시 화합물의 폴리히드록시 유도체는 미국 특허 제4,446,270호(구엔스너 등)에 기재되어 있고 예로, 2-(4-알릴옥시페닐)-2-(4- 히드록시페닐) 프로판을 포함한다.Representative aliphatic polyhydroxy compounds include those described in fluoroaliphaticdiols such as 1,1,6,6-tetrahydrooctafluorohexanediol and US Pat. No. 4,356,599 (Holcombe et al.) And the references cited therein. Include. Polyhydroxy derivatives of representative polyhydroxy compounds that can be used as crosslinking agents are described in US Pat. No. 4,446,270 (Guensner et al.) And described, for example, 2- (4-allyloxyphenyl) -2- (4-hydride). Oxyphenyl) propane.

바람직한 폴리히드록시 화합물은 비스페놀 A 및 비스페놀 AF등 식(Ⅳ)의 방향족 폴리히드록시 화합물이다. 둘 또는 그 이상의 폴리히드록시 화합물의 혼합물이 본 발명에 사용될 수 있다. 주어진 조성물에서 하나의 폴리히드록시 화합물이 다른 폴리히드록시 화합물로 바뀔 때, 당업자는 구체적인 적용을 위한 적절한 경화속도를 제공하는 경화 온도 및 시간을 선택할 수 있을 것이다.Preferred polyhydroxy compounds are aromatic polyhydroxy compounds of formula (IV) such as bisphenol A and bisphenol AF. Mixtures of two or more polyhydroxy compounds can be used in the present invention. When one polyhydroxy compound is replaced with another polyhydroxy compound in a given composition, one skilled in the art will be able to select a curing temperature and time that provides an appropriate cure rate for the specific application.

공중합체와 혼합되는 오가노-오니움 화합물은 경화 가속제로 작용할 수 있다. 오가노 오니움 화합물은 루이스 염기(예로, 포스핀, 아민, 에테르 또는 설파이드)의 짝산이고 루이스 염기를 적당한 알킬화제(예로, 알킬 할라이드 또는 아실 할라이드)와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이 반응으로 루이스 염기의 전자 공여 원자의 원자가 및 오가노-오니움 화합물의 양 전하의 팽창이 나타난다. 본 발명에 유용한 많은 오가노-오니움 화합물은 적어도 하나의 헤테로 원자, 즉 유기 또는 무기부에 결합된 N, P, S, 0 같은 비-탄소 원자를 포함한다.The organo-onium compound mixed with the copolymer can act as a curing accelerator. Organo onium compounds are conjugate acids of Lewis bases (eg phosphines, amines, ethers or sulfides) and can be prepared by reacting the Lewis bases with a suitable alkylating agent (eg alkyl halides or acyl halides). This reaction results in the expansion of the valence of the electron donor atom of the Lewis base and the positive charge of the organo-onium compound. Many organo-onium compounds useful in the present invention include at least one heteroatom, ie non-carbon atoms such as N, P, S, 0 bonded to an organic or inorganic moiety.

본 발명에 유용한 오가노-오니움 화합물은 이 기술 분야에 발표되어 있다. 예로 미국 특허 제3,655,727호(파텔 등), 제3,712,877호(파텔 등), 제3,857,807호(코메타니), 제3,686,143호(보우만), 제3,933,732호(슈마겔), 제3,876,654호(파티슨), 제4,233,421호(웜), 및 제4,259,463호(모기 등), 유럽 특허 출원 제018229A2 및 0120462A 1 참조; 또한 웨스트 에이. 시 및 홀컴, 에이.쥐의 플루오로화된 탄성체, Kirt-Othmer; 화학 기술 사전, 제8권, 3판, John Wiley Sons 사, PP500-515(1979) 참조. 오가노-오니움 화합물의 혼합물도 또한 본 발명에 유용하다.Organo-onium compounds useful in the present invention have been published in the art. Examples include U.S. Patent Nos. 3,655,727 (Patel et al.), 3,712,877 (Patel et al.), 3,857,807 (Kometani), 3,686,143 (Bowmann), 3,933,732 (Schugel), 3,876,654 (Patson), 4,233,421 (worms), and 4,259,463 (mosquitoes, etc.), European Patent Applications 018229A2 and 0120462A 1; Also West A. C. and Holcomb, A. rat fluorinated elastomers, Kirt-Othmer; See Chemical Technology Dictionary, Vol. 8, Third Edition, John Wiley Sons, pp. 500-515 (1979). Mixtures of organo-onium compounds are also useful in the present invention.

오가노-오니움 화합물은 암모늄, 아르소늄, 포스포니움, 스티보니움, 아미노-포스포니움, 포스포란(예로, 트리아릴 포스포란), 및 이미니움 화합물로 구성된 그룹에서 선택되는 4차 오가노-오니움 화합물 및 술포늄 화합물을 포함한다.The organo-onium compound is a quaternary organo selected from the group consisting of ammonium, arsonium, phosphonium, styvonium, amino-phosphonium, phosphoran (e.g. triaryl phosphoran), and iminium compounds No-onium compounds and sulfonium compounds.

4차 오가노-오니움 화합물의 한 부류는 음이온과 이온적으로 연결된 유기 화합물로서, 적어도 하나의 질소, 인, 비소 또는 안티몬 원자가 4개의 유기부에 공유 결합된다. 이러한 4차 오가노-오니움 화합물의 일부는 넓게는 상대적 양성 및 상대적 음성 이온을 포함한다. 인, 비소, 인티몬 또는 질소 원자 같은 헤테로 원자는 일반적으로 양성 이온의 중심 원자를 포함한다. 이러한 화합물은 일반적으로 암모늄, 포스포늄, 아르소늄, 스티보니움 염 또는 화합물로 알려져 있고 바람직하게는 다음의 일반식을 갖는다 :One class of quaternary organo-onium compounds are organic compounds that are ionically linked to anions, wherein at least one nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony atom is covalently bonded to four organic moieties. Some of these quaternary organo-onium compounds broadly include relative positive and relative negative ions. Heteroatoms such as phosphorus, arsenic, intimones or nitrogen atoms generally contain the central atom of the zwitterion. Such compounds are generally known as ammonium, phosphonium, arsonium, stybornium salts or compounds and preferably have the following general formula:

상기 식에서 Q는 질소, 인, 비소 및 안티몬으로 구성된 그룹에서 선택되며; X는 유기 또는 무기 음이온이고(예로, 할라이드, 설페이트, 아세테이트, 포스페이트, 포스포네이트, 히드록사이드, 알콕사이드, 펜옥사이드, 비스펜옥사이드 등); n은 음이온 x의 원자가와 같고; R9, R10, R11및 R12는 알킬, 아릴, 알케닐 또는 이들의 결합물로 구성된 라디칼 그룹에서 선택된다. R9, R10, R11및 R12는 염소, 플루오르, 브롬, 시아노, -OR13및 -COOR13부로 치환될 수 있으며 이때 R13은 C1내지 C20알킬, 아릴, 아르알킬, 및 알케닐로 구성된 그룹에서 선택된다. R 그룹의 임의의 쌍은 서로 그리고 Q 원자와 연결되어 헤테로시클릭 링을 형성한다. 그러나, 공중합체가 비닐리덴 플로라이드 테트라플로오로에틸렌 및 프로필렌 단량체에서 유도되는 조성물에 있어서는, 폴리히드록시 화합물은 비스페놀 AF이고, Q는 인, X는 염소 음이온, n은 1이며 R9, R10, R11및 R12중 셋은 페닐부이며 나머지 R 그룹은 벤질부일 수 없다. 4차 오가노-오니움 화합물의 바람직한 부류는 일반식(Ⅵ)을 갖고 그룹 R9, R10, R11또는 R12중 적어도 하나는 알킬 또는 알케닐이다.Wherein Q is selected from the group consisting of nitrogen, phosphorus, arsenic and antimony; X is an organic or inorganic anion (eg, halides, sulfates, acetates, phosphates, phosphonates, hydroxides, alkoxides, phenoxides, bisphenoxides, etc.); n is equal to the valence of the anion x; R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are selected from radical groups consisting of alkyl, aryl, alkenyl or combinations thereof. R 9 , R 10 , R 11 and R 12 may be substituted with chlorine, fluorine, bromine, cyano, -OR 13 and -COOR 13 parts, wherein R 13 is C 1 to C 20 alkyl, aryl, aralkyl, and It is selected from the group consisting of alkenyl. Any pair of R groups is linked to each other and to a Q atom to form a heterocyclic ring. However, in compositions wherein the copolymer is derived from vinylidene fluoride tetrafluoroethylene and propylene monomers, the polyhydroxy compound is bisphenol AF, Q is phosphorus, X is a chlorine anion, n is 1 and R 9 , R 10 , Three of R 11 and R 12 are phenyl moieties and the remaining R groups cannot be benzyl moieties. A preferred class of quaternary organo-onium compounds have formula (VI) and at least one of groups R 9 , R 10 , R 11 or R 12 is alkyl or alkenyl.

4차 오가노-오니움 화합물의 다른 부류에서, 질소, 인, 비소 또는 안티몬 원자는 8-벤질-1,8-디아조비시클로[5,4,0]-7-운데세늄 클로라이드 같은 고리 구조에서 헤테로 원자일 수도 있다.In another class of quaternary organo-onium compounds, the nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony atoms are selected from the ring structures such as 8-benzyl-1,8-diazobicyclo [5,4,0] -7-undecnium chloride. It may be a hetero atom.

본 발명에 유용한 4차 오가노-오니움 화합물의 다른 부류는 아미노-포스포늄 화합물로서, 이들 중 일부는 본 기술 분야에 발표되어 있다. 예로, 미국 특허 제4,259,433호(모기 등)참조. 본 발명에 유용한 4차 오가노-오니움 화합물의 다른 부류는 트리아릴포스포란 화합물 같은 포스포란 화합물이다. 트리아릴포스포란 화합물중 일부는 공지되어 있고 그 기술이 기재되어 있다. 예로 미국 특허 제3,572,787호(디 부루너). 본 발명에 유용한 트리아릴포스포란 화합물의 일부는 다음의 일반식을 갖는다.Another class of quaternary organo-onium compounds useful in the present invention are amino-phosphonium compounds, some of which have been disclosed in the art. See, eg, US Pat. No. 4,259,433 (mosquitoes, etc.). Another class of quaternary organo-onium compounds useful in the present invention are phosphoran compounds such as triarylphosphoran compounds. Some of the triarylphosphoran compounds are known and the techniques are described. See, for example, US Pat. No. 3,572,787 (D Bruner). Some of the triarylphosphorane compounds useful in the present invention have the following general formula.

상기 식에서 Ar는 아릴이며, 예로 페닐, 치환된 페닐, 즉 메톡시페닐, 클로로페틸, 토릴 및 다른 공지된 아릴 그룹, 예로 나프틸에서 선택된다. R14및 R15는 (1) (a) R14의 경우 수소, 메틸, 에킬, 프로필 및 카르브알콕시(C1내지 C6알킬) 및 (b) R15의 경우 카르브알콕시(C1내지 C6알킬) 시아노 및 -CONH2에서 개별적으로 선택되는 각각의 그룹 및 (2) 단일 그룹이 결합되는 탄소 원자와 함께 하기에서 선택되는 시클릭 그룹을 형성하는 단일 그룹으로 구성되는 군에서 선택된다.Wherein Ar is aryl, for example selected from phenyl, substituted phenyl such as methoxyphenyl, chloropetyl, toryl and other known aryl groups such as naphthyl. R 14 and R 15 is (1) (a) In the case of R 14 hydrogen, methyl, ekil, propyl, and carbalkoxy alkoxy (C 1 to C 6 alkyl) and (b) in the case of R 15 carbalkoxy alkoxy (C 1 to C 6 alkyl) is selected from the group consisting of each group individually selected from cyano and -CONH 2 and (2) a single group together with the carbon atom to which the single group is bonded to form a cyclic group selected below. .

본 발명에 유용한 4차 오가노-오니움 화합물의 다른 부류는 이미니움 화합물이다. 본 발명에 유용한 이미니움 화합물의 일부는 다음의 일반식을 갖는 유기 화합물이다.Another class of quaternary organo-onium compounds useful in the present invention are iminium compounds. Some of the iminium compounds useful in the present invention are organic compounds having the following general formula.

상기 식에서 R16는 P, S, O 또는 N 같은 비-탄소 원자로 종결되는 1가의 유기 라디칼이고 이 유기 라디칼은 비탄소 원자를 통하여 질소 원자에 공유 결합되며, C는 음이온 X의 원자가, 예로 1 또는 2이고 X는 유기 또는 무기 음이온, 예로, 할라이드, 히드록시, 설페이트, 티오설페이트, 니트레이트, 포르메이트, 아세테이트, 시아네이트, 티오시아네이트, 테트라페닐보레이트, 2-메르갑토벤조티아졸레이트, 포스페이트, 포스포네이트, 알콕사이드, 페녹사이드, 비스페녹사이드 또는 퍼클로레이트이온이다. 양이온의 양성 전하는 N 원자에 이전될 수 있으나, 또한 두 질소 및 그것이 결합되는 다른 헤테로 원자 사이에 균일하게 분배될 수 있다.Wherein R 16 is a monovalent organic radical that terminates with a non-carbon atom such as P, S, O or N and this organic radical is covalently bonded to the nitrogen atom via the non-carbon atom, and C is the valence of the anion X, e.g. 1 or 2 and X are organic or inorganic anions, such as halides, hydroxy, sulfates, thiosulfates, nitrates, formates, acetates, cyanates, thiocyanates, tetraphenylborates, 2-merchatobenzothiazolates, phosphates , Phosphonate, alkoxide, phenoxide, bisphenoxide or perchlorate ion. The positive charge of the cation can be transferred to the N atom, but can also be uniformly distributed between the two nitrogens and the other hetero atom to which it is bonded.

본 발명에 유용한 이미늄 화합물의 다른 부류는 종래 기술에 개시되어 있으며 예로, 유럽 특허 출원 182299A 2 및 120462A 1이 있다.Other classes of iminium compounds useful in the present invention are disclosed in the prior art and include, for example, European patent applications 182299A 2 and 120462A 1.

대표적이 4차 오가노-오니움 화합물은 페닐트리메틸 암모늄 클로라이드, 테트라펜틸암모늄 클로라이드, 테트라프로필암모늄 브로마이드, 테트라헥실암모늄 클로라이드, 테트라헵틸암모늄 브로마이드, 테트라메틸포스포늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 트리부틸벤질 포스포늄 클로라이드, 테트라부틸암모늄 클로라이드, 테트라브틸암모늄 브로마이드, 트리부틸알릴포스포늄 클로라이드, 테트라페닐포스포늄 클로라이드, 테트라페닐아르소늄 클로라이드, 테트라페닐스티보니움 클로라이드, 8-벤질-1,8-디아조비시클로[5.4.0] 7-운데세니움 클로라이드, 벤질트리스(디메틸아미노) 포스포늄 클로라이드, 트리부틸(2-메톡시) 프로필 포스포늄 클로라이드, 디부틸디페닐 포스포늄 클로라이드 및 비스(벤질디페닐포스파인)이미니움 클로라이드를 포함한다.Representative quaternary organo-onium compounds include phenyltrimethyl ammonium chloride, tetrapentylammonium chloride, tetrapropylammonium bromide, tetrahexylammonium chloride, tetraheptylammonium bromide, tetramethylphosphonium chloride, tetramethylammonium chloride, tetrabutylforce Phosphorus chloride, tributylbenzyl phosphonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tributylallylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylarsonium chloride, tetraphenylstibonium chloride, 8-benzyl- 1,8-diazobicyclo [5.4.0] 7-undecenium chloride, benzyltris (dimethylamino) phosphonium chloride, tributyl (2-methoxy) propyl phosphonium chloride, dibutyldiphenyl phosphonium chloride and Vis ( Jildi is phenyl phosphine) already contains nium chloride.

본 발명에 유용한 술포늄 화합물은 종래 기술에 나타나 있다. 예로, 미국 특허 제4,233,421호(웜) 참조. 술포늄 화합물은 황-함유 유기 화합물로서, 적어도 하나의 황원자가 탄소-황 공유 결합에 의하여 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 3개의 유기부에 공유 결합된다. 유기부는 같거나 다를 수 있다. 술포늄 화합물은 일반적으로 음이온과 이온적으로 연결된다. 술포늄 화합물은 하나 이상의 상대적 양성 황원자, 예로,(C6H5)2S+(CH2)4S+(C6H5)2] 2Cl-을 가질 수 있고, 탄소-황 공유 결합중 두 개는 2가 유기부의 탄소 원자 사이에 있을 수 있고, 즉, 황 원자는 고리 구조에서 헤테로 원자일 수 있다.Sulfonium compounds useful in the present invention are shown in the prior art. See, eg, US Pat. No. 4,233,421 (worm). Sulfonium compounds are sulfur-containing organic compounds in which at least one sulfur atom is covalently bonded to three organic moieties having from 1 to 20 carbon atoms by carbon-sulfur covalent bonds. The organic moieties can be the same or different. Sulfonium compounds are generally ionically linked with anions. Sulfonium compounds may have one or more relative positive sulfur atoms, eg, (C 6 H 5 ) 2 S + (CH 2 ) 4 S + (C 6 H 5 ) 2 ] 2Cl , two of the carbon-sulfur covalent bonds The dog may be between the carbon atoms of the divalent organic moiety, ie the sulfur atom may be a hetero atom in the ring structure.

술포늄 화합물의 바람직한 부류는 다음의 일반식을 갖는 염이다.A preferred class of sulfonium compounds are salts having the general formula

상기 식에서 R17, R18및 R19는 이 그룹들 중 적어도 하나가 방향족인 경우 같거나 다를 수 있다. R 그룹은 4 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼(예로 치환 및 비치환된 페닐, 티에틸 및 푸라닐), 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다. 알킬 라디칼은 치환된 알킬 라디칼을 포함한다(예로 할라이드, 히드록시, 알콕시, 아릴부로 치환됨). Z는 산소;Wherein R 17 , R 18 and R 19 may be the same or different when at least one of these groups is aromatic. The R group can be selected from the group consisting of aromatic radicals having 4 to 20 carbon atoms (eg substituted and unsubstituted phenyl, thiethyl and furanyl), and alkyl radicals having 1 to 20 carbon atoms. Alkyl radicals include substituted alkyl radicals (eg substituted with halides, hydroxy, alkoxy, aryl moieties). Z is oxygen;

황; S=0; C=0;로 구성된 그룹에서 선택된다.sulfur; S = 0; C = 0; It is selected from the group consisting of.

상기 식에서 R20은 아릴 또는 아실부(아세틸, 벤조일 등), 탄소-탄소 결합 및로 구성된 그룹에서 선택된다. 상기 식에서 R21및 R22는 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼 및 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 라디칼로 구성된 그룹에서 선택된다.In which R 20 represents an aryl or acyl moiety (acetyl, benzoyl, etc.), a carbon-carbon bond and It is selected from the group consisting of. Wherein R 21 and R 22 are selected from the group consisting of hydrogen, alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms and alkenyl radicals having 2 to 4 carbon atoms.

n은 0 또는 1이고 x는 무기 또는 유기 음이온이며, a는 x의 원자가 이다. 적절한 대표적 x 음이온의 예는 할라이드, 예로 염소 및 브롬, 셀페이트, 비설페이트, 니트레이트, 히드록사이드, 피클로레이트, 트리플류오로메탄 술포네이트, 아세테이트, 벤젠 술포네이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사클로로포스페이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사클로로스타네이트, 헥산플루오로알세네이트, 헥사플루오로안티모네이트, 페녹사이드 및 비스페녹사이드가 있다.n is 0 or 1, x is an inorganic or organic anion, and a is the valence of x. Examples of suitable representative x anions are halides such as chlorine and bromine, sulphate, bisulfate, nitrate, hydroxide, piclorate, trifluoromethane sulfonate, acetate, benzene sulfonate, tetrafluoroborate, hexa Chlorophosphate, hexafluorophosphate, hexachlorostanate, hexanefluoroalsenate, hexafluoroantimonate, phenoxide and bisphenoxide.

이 조성물내의 추가의 성분은 산 수용체이다. 산 수용체는 무기 또는 유기 화합물일 수 있다. 유기 산 수용체는 소디움 스테아레이트, 및 마그네슘 옥살레이트를 포함한다. 그러나, 산 수용체는 일반적으로 무기 염기이며 마그네슘옥사이드, 리드 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 캄슘 히드록사이드, 디베이직 리드 포스파이트, 징크 옥사이드, 바륨 카르보네이트, 스트론튬 히드록사이드, 칼슘 카르보네이트 등을 포함한다. 바람직한 산 수용체는 마그네슘 옥사이드 및 칼슘 히드록사이드이다. 산 수용체는 단일로 또는 조합되어 사용될 수 있으며 바람직하게는 중합체 100중량부당 2 내지 25중량부의 양으로 사용된다.An additional component in this composition is the acid acceptor. Acid acceptors can be inorganic or organic compounds. Organic acid acceptors include sodium stearate, and magnesium oxalate. However, acid acceptors are generally inorganic bases and include magnesium oxide, lead oxide, calcium oxide, calcium hydroxide, dibasic lead phosphite, zinc oxide, barium carbonate, strontium hydroxide, calcium carbonate and the like. do. Preferred acid acceptors are magnesium oxide and calcium hydroxide. The acid acceptors can be used singly or in combination and are preferably used in an amount of 2 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer.

바람직한 탄성체 조성물은 하나 이상의 디오가노 술퍼옥사이드 화합물을 포함한다. 상기 디오가노 화합물은, 조성물내의 다른 성분과 화합되었을 때 조성물의 경화속도를 증진시키는 기능을 할 수 있다. 상기 디오가노 화합물도 종래 기술 분야에 나타나 있고, 예로, 미합중국 특허 제4,287,320호(콜브)등이 있다. 상기 화합물은, 간단히 기재하면, 적어도 하나의 황원자, 각 황원자에만 결합되는 하나 또는 둘의 산소 원자, 및 부가하여, 단일 C-S 결합에 의하여 직접 황원자에 결합하는 두 개의 중성 유기 라디칼을 포함하며 일반식(R23)2SOx(x는 1 또는 2이고 각 R23은 유기 라디칼이다)를 갖는다. 각 유기 라디칼, R23은 같거나 다를 수 있고 각 라디칼은 1 내지 20 또는 그 이상의 탄소원자를 포함할 수 있으나 1 내지 8개의 탄소 원자가 바람직하며 각 황원자와 연결되는 총수는 약 30 탄소원자 이하인 것이 바람직하다.두 R23기도 모두 황원자와 함께 헤테로시클릭 링을 형성하는 단일 알킬렌 기일 수 있다.Preferred elastomer compositions include one or more diorgano sulfoxide compounds. The diorgano compound may function to enhance the curing rate of the composition when combined with other components in the composition. The diorgano compounds are also shown in the prior art, for example, US Pat. No. 4,287,320 (Colb). The compound, briefly described, comprises at least one sulfur atom, one or two oxygen atoms bonded only to each sulfur atom, and, in addition, two neutral organic radicals which are bonded directly to the sulfur atoms by a single CS bond. R 23 ) 2 SO x (x is 1 or 2 and each R 23 is an organic radical). Each organic radical, R 23 , may be the same or different and each radical may contain 1 to 20 or more carbon atoms, but preferably 1 to 8 carbon atoms and the total number linked to each sulfur atom is preferably about 30 carbon atoms or less. Both R 23 groups may be a single alkylene group which together with the sulfur atom form a heterocyclic ring.

R23기의 탄소 골격 쇄는 직선형, 측쇄형 또는 고리형일수 있고 지방족 또는 방향족일 수 있으며 탄소에 부가하여 산소 같은 연쇄 헤테로 원자를 포함할 수 있다. 상기 쇄는 예로, 할라이드, 알콕시, -SOR, -SO2R, 카르브알콕시, 옥소, 히드록실, 니트로, 시아노, 알킬, 아릴로 치환될 수 있고 또는 치환되지 않을 수도 있다. 이러한 화합물은 디오가노 술폭사이드, (R23)2SO, 및 디오가노술폰, (R23)2SO2를 포함하며, 예로, Basic Principles of Organic Chemistry, 로버트 및 카세리오, W.A. 벤자민 컴퍼니, 뉴욕, 뉴욕, 1954, 특히 pp 756-760, 및 Organic Syntheses 제1권 pp 718-725, 제2권 pp 1709-1715, 라인홀드 출판사, 뉴욕, 뉴욕 1957에 기재되어 있다. 대표적이 디오가노 술퍼 옥사이드는 디메틸술폰, 테트라메틸렌 술폰 및 비스(4-클로로페닐) 술폰을 포함한다. 부가되는 디오가노 술퍼 옥사이드는 미합중국 특허 제4,287,320호(콜브)에 기재되어 있다.The carbon skeletal chain of the R 23 group can be straight, branched or cyclic and can be aliphatic or aromatic and can include chain heteroatoms such as oxygen in addition to carbon. The chain may or may not be substituted with, for example, halides, alkoxy, -SOR, -SO 2 R, carboalkoxy, oxo, hydroxyl, nitro, cyano, alkyl, aryl. Such compounds include diorgano sulfoxides, (R 23 ) 2 SO, and diorganosulfones, (R 23 ) 2 SO 2, and include, for example, Basic Principles of Organic Chemistry, Robert and Caserio, WA Benjamin Company, New York, New York, 1954, in particular pp 756-760, and Organic Syntheses Volume 1 pp 718-725, Volume 2 pp 1709-1715, Reinhold Press, New York, New York 1957. Representative diorgano sulfoxides include dimethyl sulfone, tetramethylene sulfone and bis (4-chlorophenyl) sulfone. Diorgano sulfur oxides to be added are described in US Pat. No. 4,287,320 (Colb).

경화된 탄성체의 성질을 변경시키기 위해서 종종 상기 기재된 중합체에 충전제(fillers)가 부가된다. 충전제가 사용될 때는 경화 상태에 고무 100중량부당 약 100 중량부까지, 바람직하게는 고무 100중량부당 약 15 내지 50중량부 사이로 첨가된다. 사용될 수 있는 충전제의 예는 점토, 중정석등 비교적 낮은 강화 특성을 갖는 강화 열등급 카본 블랙 또는 비-블랙 안료이다.Fillers are often added to the polymers described above to alter the properties of the cured elastomer. When a filler is used, it is added in the cured state up to about 100 parts by weight per 100 parts by weight of rubber, preferably between about 15 and 50 parts by weight per 100 parts by weight of rubber. Examples of fillers that can be used are reinforced thermal grade carbon black or non-black pigments having relatively low reinforcing properties such as clays, barite.

오가노-오니움 화합물, 폴리 히드록시 화합물 및 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물은 이 화합물을 공중합체 검스톡내로 분쇄함으로서 미세하게 분쇄된 고체 형태로 경화성 공중합체에 도입될 수 있다. 혼합된 후, 검 스톡은 일반적으로 실온에서 오랜시간 예로, 2년 이상 동안 저장될 수 있다. 경화전에, 산 수용체는 오가노-오니움, 폴리히드록시 및 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물을 포함하는 검스톡내로 분쇄되며, 그후 스톡의 저장 기간은 더 제한된다. 물론, 경화 시스템의 모든 성분은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 탄성체에 혼입되기 전에 혼합될 수 있다. 본 발명의 성분을 경화성 공중합체에 도입하는 다른 방법은 폴리히드록시 화합물의 금속염(예로, 소디움, 칼슘 등) 및 오가노-오니움 화합물의 복합체를 제조하고, 상기 복합체를 플루오로알리페틱 술포닐 화합물 및 원하는 경우, 다른 부가의 폴리히드록시 화합물과 함께 비-가황 경화된 공중합체에 부가하는 것을 포함한다. 그러나 본 발명의 성분을 경화성 공중합체에 도입하는 다른 방법은 오가노-오니움 화합물과 함께 폴리히드록시 화합물 및 플루오로알리페틱 술포닐 화합물의 금속염의 금속염 복합체를 제조하고 이 복합체를 비경화된 공중합체에 부가하는 것을 포함한다. 상기 복합체들은 일반적으로 반응 혼합물내에서 동몰량의 소디움 메톡사이드를 적당한 용매(예로, 메탄올)내의 폴리히드록시 화합물 및 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물과 결합시켜 폴리히드록시 화합물의 모노소디움 염 및 플루오로알리페틱 술포닐 화합물의 모노소디움염을 형성함에 의해 제조된다. 생성된 염은 이어서 같은 몰량의 오가노-오니움 화합물과 반응하여 폴리히드록시 화합물 및 오가노-오니움 화합물의 복합체 및 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물 및 오가노-오니움 화합물의 복합체를 형성한다.Organo-onium compounds, poly hydroxy compounds and fluoro aliphatic sulfonyl compounds can be introduced into the curable copolymer in finely pulverized solid form by pulverizing the compound into copolymer gumstock. After mixing, the gum stock can be stored for a long time, typically at room temperature, for example for two years or more. Prior to curing, the acid acceptor is ground into gumstock comprising organo-onium, polyhydroxy and fluoro aliphatic sulfonyl compounds, after which the storage period of the stock is further limited. Of course, all components of the curing system can be mixed before incorporation into the elastomer without departing from the scope of the present invention. Another method of incorporating the components of the present invention into the curable copolymer is to prepare a complex of a metal salt of a polyhydroxy compound (e.g., sodium, calcium, etc.) and an organo-onium compound, and the complex is fluoroaliphatic sulfonyl Adding to the non-vulcanized cured copolymer with the compound and, if desired, other additional polyhydroxy compounds. However, another method of incorporating the components of the present invention into the curable copolymers is to prepare metal salt complexes of metal salts of polyhydroxy compounds and fluoroaliphatic sulfonyl compounds together with organo-onium compounds, Addition to coalescing. The complexes are generally combined with a polyhydroxy compound and a fluoro aliphatic sulfonyl compound in a suitable solvent (e.g. methanol) in an equimolar amount of sodium methoxide in the reaction mixture to form a monosodium salt and a fluoro of the polyhydroxy compound. It is prepared by forming a monosodium salt of an aliphatic sulfonyl compound. The resulting salt then reacts with the same molar amount of the organo-onium compound to form a complex of a polyhydroxy compound and an organo-onium compound and a complex of a fluoro aliphatic sulfonyl compound and an organo-onium compound .

폴리히드록시 및 오가노-오니움 화합물은 산 수용체와 혼합되었을 때 조성물에 바람직한 경화 상태를 제공하는 상대적인 양으로 조성물내에 존재한다. 경화시스템의 성분의 대표적인 비율은 표 1에 나타나있다. 이에 기재된 모든 양은 고무 100중량부당 부로서 약자 phr로 기재되거나 고무 100부당 밀리롤로서 약자 mmhr로 기재되었으며, 고무는 달리 표시되지 않으면 탄성체 공중합체 또는 검을 말한다. 이 비율은 일반적 범위이고 각각의 구체적인 경화시간 및 온도를 위한 구체적인 양은 당업자에게 명백할 것이다.Polyhydroxy and organo-onium compounds are present in the composition in relative amounts that, when mixed with an acid acceptor, give the composition the desired state of cure. Representative proportions of the components of the curing system are shown in Table 1. All amounts described are given in abbreviations phr as parts per 100 parts by weight of rubber or mmhr as abbreviations per 100 parts of rubber, and rubber refers to elastomeric copolymers or gums unless otherwise indicated. This ratio is in the general range and the specific amounts for each specific curing time and temperature will be apparent to those skilled in the art.

검으로 화합되었을 때, 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물의 양은, 아미노실란 화합물과 결합하여, 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물이 없을 때보다, 경화된 탄성체와 기재 표면사이에 더 큰 접착력이 나타나도록 충분하여야 한다. 일반적으로, 플루오로 알리페틱 술포닐 화합물은 0.1 내지 10phr, 바람직하게는 0.2 내지 1phr 수준으로 사용된다.When compounded with a gum, the amount of fluoro aliphatic sulfonyl compound is sufficient to bind with the aminosilane compound, resulting in greater adhesion between the cured elastomer and the substrate surface than without the fluoro aliphatic sulfonyl compound. shall. Generally, fluoro aliphatic sulfonyl compounds are used at levels of 0.1 to 10 phr, preferably 0.2 to 1 phr.

유용한 탄성체는 상기 기재된 배합 범위 내에서 얻어지며, 특히 바람직한 성질의 탄성체 제품은 특정 범위내에서 상대적 성분량을 변화시킴으로써 얻을 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 2.3 내지 3.0mmhr 오가노-오니움 화합물 및 2.0 내지 6.0mmhr 폴리히드록시 화합물을 포함한다. 또한 바람직한 조성물은 디오가노 술퍼 옥사이드 화합물, 가장 바람직하게는 테트라메틸렌 술폰 및/또는 디메틸 술폰을 0.01 내지 5phr 농도로 포함한다.Useful elastomers are obtained within the blending ranges described above, and elastomeric products of particularly desirable properties can be obtained by varying the relative amounts of components within certain ranges. Preferably, the composition comprises 2.3 to 3.0 mmhr organo-onium compound and 2.0 to 6.0 mmhr polyhydroxy compound. Preferred compositions also comprise a diorgano sulfoxide compound, most preferably tetramethylene sulfone and / or dimethyl sulfone in a concentration of 0.01 to 5 phr.

어떤 경우에는, 다른 종래의 보조제 또는 성분, 예로, 지연제, 공정 보조제, 강화제, 가소제, 및 충전제를 검스톡에 첨가하는 것이 바람직할 수 있다.In some cases, it may be desirable to add other conventional adjuvants or ingredients, such as retarders, process aids, reinforcing agents, plasticizers, and fillers, to gumstock.

본 발명에 따르면, 플루오로알리페틱 술포닐 화합물(플루오로탄성체 검과 하합되는 경우), 산 수용체, 오가노-오니움 화합물, 폴리히드록시 화합물, 디오가노 술퍼 옥사이드 화합물, 및 경우에 따라, 다른 종래의 보조제 또는 성분의 바람직한 양을 비경화된 공중합체(즉, 검스톡)에 첨가하고 Banbury 혼합기, 롤밀, 또는 다른 종래의 혼합기가 같은 통상의 고무 혼합기기중 하나를 사용하여 충분히 혼합시키거나 화합시킨다.According to the present invention, a fluoroaliphatic sulfonyl compound (when combined with a fluoroelastomer gum), an acid acceptor, an organo-onium compound, a polyhydroxy compound, a diorgano sulfur oxide compound, and optionally other A preferred amount of conventional adjuvant or ingredient is added to the uncured copolymer (ie gumstock) and mixed or compounded sufficiently using one of the conventional rubber mixers such as a Banbury mixer, roll mill, or other conventional mixer. Let's do it.

우수한 결과를 위하여, 밀내의 혼합물의 온도는 약 120℃ 이상으로 올리면 안된다. 혼합 동안에는 성분 및 보조제를 경화성 중합체 전체에 균일하게 분배하는 것이 필요하다. 전형적으로 경화 공정은 화합된 혼합물을 주형(예로, 캐비티 또는 이전몰드)에서 금속 주입체 같은 무기 기질 주위로 압출 또는 가압하고 이어서 오븐 경화시킨다. 화합된 혼합물의 가압(가압 경화)는 약 95℃ 및 약 230℃사이, 바람직하게는 약 150℃에서 205℃사이에서 1분 내지 약 15시간, 일반적으로는 5분 내지 30분간 행해진다. 약 700KPa 및 약 20,600KPa사이, 바람직하게는 약 3,400KPa 및 약 6,800KPa 사이의 압력을 주형내의 화합된 혼합물에 가한다. 처음에 주형은 탈형제, 예로 실리콘 오일등으로 피복된 후 예열된다. 그 다음 주조된 경화물은 일반적으로 약 150℃ 및 약 315℃, 일반적으로는 약 232℃에서 표본의 단면 두께에 따라 약 20시간 내지 50시간 또는 그 이상 후경화(오븐 경화)된다. 경우에 따라, 예로, 단면이 두꺼운 경우, 후 경화 온도는 낮은 한계로부터 바람직한 최대 온도까지 점진적으로 증가된다. 사용되는 최대 온도는 바람직하게는 약 232℃이고 이 값으로 약 4시간 이상 유지된다.For good results, the temperature of the mixture in the mill should not be raised above about 120 ° C. During mixing it is necessary to distribute the components and adjuvants uniformly throughout the curable polymer. Typically the curing process extrudes or presses the compounded mixture around an inorganic substrate, such as a metal injector, in a mold (eg, cavity or transfer mold) and then oven cures. Pressurization (press hardening) of the combined mixture is carried out between about 95 ° C. and about 230 ° C., preferably between about 150 ° C. and 205 ° C. for 1 minute to about 15 hours, generally 5 minutes to 30 minutes. A pressure between about 700 KPa and about 20,600 KPa, preferably between about 3,400 KPa and about 6,800 KPa is applied to the compounded mixture in the mold. Initially the mold is coated with a release agent, for example silicone oil, and then preheated. The cast cured product is then post-cured (oven cured) at about 150 ° C. and about 315 ° C., typically about 232 ° C., for about 20 to 50 hours or more, depending on the cross-sectional thickness of the specimen. If desired, for example, when the cross section is thick, the post curing temperature is gradually increased from the lower limit to the desired maximum temperature. The maximum temperature used is preferably about 232 ° C. and maintained at this value for at least about 4 hours.

무기 기질 표면은 초기 조성물 또는 결합 조성물로 피복하기 전에, 데이비스, 디. 제이. 및 코스마라, 제이. 엘.의 금속에의 플루오로탄성체 결합의 실제적 접근, 에어지 고무 그룹 접착 심포지움에 발표, 휴스톤, 텍사스, 1985. 5. 30. 및 ChemlokTM607 브로슈어 제DSIO-6005J 1981년 로드사 출판에 기재된 것과 같은 종래의 방법을 사용하여 제조되어야 한다. 예를 들면 비금속 표면은 적당한 용매를 사용하여 완전히 클리닝되어야 한다. 예를 들면 유리는 알카리 배스를 사용하여 클리닝될 수 있다. 금속 기재의 제조는 어느 범위까지는 금속의 종류에 따라 결정된다. 그러나, 기재 표면의 거친 가공이 필요한 경우, 기재는 처음에 트리클로로에틸렌 또는 Stoddard 용매 같은 적당한 용매에 의해 탈지된 다음 샌드 블라스트되고(예로, 40 내지 60 메시알루미나 그릿 사용) 그 다음 샌드블라스트된 표면은 다시 탈지(degrease)된다.The inorganic substrate surface was coated with Davis, D. second. And Cosmara, Jay. Practical approach to fluoroelastomer binding to metals of L., published in the Air Rubber Group Adhesion Symposium, Houston, Texas, May 30, 1985 and in Chemlok TM 607 brochure DSIO-6005J, published by Rodman, 1981 It should be prepared using the same conventional method. For example, the nonmetallic surface should be thoroughly cleaned using a suitable solvent. For example, the glass can be cleaned using an alkaline bath. The manufacture of a metal base material depends on the kind of metal to a certain extent. However, if rough processing of the substrate surface is required, the substrate is first degreased with a suitable solvent such as trichloroethylene or Stoddard solvent and then sand blasted (eg using 40 to 60 mesh alumina grit) and then the sand blasted surface is Degrease again.

본 발명의 경화된, 고플루오르화 탄성체의 주요한 유용성은 자동차, 가스켓, 같은 것에 샤프트 시일로서의 용도에 있는데 승온시 압력하에서 유체를 함유하는 것으로서 예로, 항공기의 유압시스템에 사용되거나 또는 화학 공정시 반응기의 부품으로서 사용될 수 있다.The main utility of the cured, highly fluorinated elastomers of the present invention is in applications as shaft seals in automobiles, gaskets, and the like, which contain fluids under pressure at elevated temperatures, for example used in aircraft hydraulic systems or in chemical processes. It can be used as a part.

다음의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이고 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The following examples are provided to aid the understanding of the present invention and do not limit the scope of the present invention.

[실시예]EXAMPLE

비닐리덴 플로라이드 32.4몰%, 테트라플루오로에틸렌 42.1몰% 및 프로필렌 25.5몰%의 삼중합체를 다음의 모든 실시예에 사용하였다.32.4 mol% vinylidene fluoride, 42.1 mol% tetrafluoroethylene and 25.5 mol% propylene were used in all of the following examples.

[실시예 1-6 및 C1-C5][Examples 1-6 and C1-C5]

여러가지 플루오로 알리페틱 술폰 아미드를 함유한 화합된 경화성 검스톡을 제조하였다. 화합된 검스톡의 성분은 표 2에 나타나 있다. 모든 양은 중량부, 고무 100중량부당 밀리몰(mmhr) 또는 고무 100중량부당 중량부(phr)로 표시되었다.Compounded curable gumstocks containing various fluoro aliphatic sulfone amides were prepared. The components of the combined gumstock are shown in Table 2. All amounts are expressed in parts by weight, millimoles per 100 parts by weight of rubber (mmhr) or parts by weight (phr) per 100 parts by weight of rubber.

비스페놀 AF 및 트리부틸(2-메톡시)프로필 포스포늄 클로라이드를 검에 혼합하기 전에 함께 복합했다. 소디움 메톡사이드 2.3mmoles를 메탄올내의 비스페놀 AF 3.7mmoles과 반응시킴으로써 복합체를 제조하여 비스페놀 AF의 모노 소디움 염을 형성시켰다. 그 다음 이 모노 소디움 염은 트리부틸(2-메톡시)프로필 포스포늄 클로라이드와 반응시켰다. 용액으로부터 염화 나트륨이 형성 및 침전되고 한편 비스페놀-포스포늄 복합체는 용액내에 남았다. 비스페놀-포스포늄 복합체, 비반응된 비스페놀 AF, 및 상기 기재된 다른 성분이 표준 방법을 사용하여 두 롤밑에서 화합되었다.Bisphenol AF and tributyl (2-methoxy) propyl phosphonium chloride were combined together before mixing into the gum. The complex was prepared by reacting sodium methoxide 2.3 mmoles with bisphenol AF 3.7 mmoles in methanol to form the mono sodium salt of bisphenol AF. This mono sodium salt was then reacted with tributyl (2-methoxy) propyl phosphonium chloride. Sodium chloride formed and precipitated from the solution while the bisphenol-phosphonium complex remained in solution. Bisphenol-phosphonium complexes, unreacted bisphenol AF, and the other components described above were combined under two rolls using standard methods.

시료의 경화 유동성은 몬산토 오실레이팅 디스크 레오미터(ODR) 모델 100S를 사용하고 ASTM D2084-82(마이크로다이 이용, 예열 없음, 오실레이터 진동수 100cpm 및 3° arc 사용)의 방법에 의해 비경화되고 화합된 혼합물을 시험하여 측정하였다. 모든 시료는 우수한 경화를 나타냈다.The curing fluidity of the samples was uncured and compounded using Monsanto Oscillating Disc Rheometer (ODR) Model 100S and by the method of ASTM D2084-82 (using microdie, no preheating, oscillator frequency 100cpm and 3 ° arc). Was measured by measuring. All samples showed good curing.

3-아미노프로필트리에톡시 실란을 포함하는 초기 조성물을, 물 0.5중량 퍼센트 및 메탄올 94.5중량 퍼센트를 포함하는 용액내에 3-아미노프로필트리에톡시 실란 5중량 퍼센트를 먼저 용해시켜 제조하였다. 실란을 거의 4시간 동안 가수분해시켰다. 그 다음 이 용액의 일부를 메탄올 3중량부로 희석시켜 상기 초기 조성물을 형성시켰다. 금방 샌드 블라스트되고 트리클로로에틸렌으로 두 번 세척되고 공기 건도된 카본 스틸 스트립을 가수 분해된 3-아미노프로필 트리에톡시를 포함하는 조성물내에 침지시킨 후 공기 건조시켰다. 그 다음 스트립을 약 50℃로 약 30 내지 45 분간 가열하고, 실온에서 냉각시킨 후 화합된 탄성 검을 시료에 가하고 177℃, 2500kPa로 10분간 가압 경화시켰다.An initial composition comprising 3-aminopropyltriethoxy silane was prepared by first dissolving 5 weight percent of 3-aminopropyltriethoxy silane in a solution comprising 0.5 weight percent water and 94.5 weight percent methanol. The silane was hydrolyzed for nearly 4 hours. A portion of this solution was then diluted with 3 parts by weight of methanol to form the initial composition. Immediately sand blasted, twice washed with trichloroethylene and air dried carbon strips were immersed in a composition comprising hydrolyzed 3-aminopropyl triethoxy and then air dried. The strip was then heated to about 50 [deg.] C. for about 30-45 minutes, cooled at room temperature and then the combined elastic gum was added to the sample and pressure cured at 177 [deg.] C., 2500 kPa for 10 minutes.

시료를 가압 경화하고 경화된 경화물을 실온으로 냉각한 후 경화된 탄성체의 금속 스트립에 대한 접착력을 측정하였다. 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립 사이의 접착 결함, 즉 불량한 결합 또는 비결합은 집게를 사용하여 손으로 금속 스트립으로부터 경화물을 벗길 수 있거나 경화물이 무게에 의해 금속 스트립에서 떨어지는 등의 특징으로 나타났다. 응집 결함, 즉, 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립 사이의 우수한 결합은 금속 스트립에 너무 강하게 결합되어 집게에 의해 금속 스트립에서 떨어지는 대신 고무가 훼손되었다. 탄성체의 응집 결함은 경화된 탄성체 조성물과 금속 스트립 사이의 우수한 결합을 나타낸다. 본 실시예에 사용된 플루오로 알리페틱 술폰 아미드, 그들의 결합 성능, 및 그들의 결함 형태가 표 3에 나타나 있다.The sample was pressure cured, the cured cured product was cooled to room temperature, and the adhesion to the metal strip of the cured elastomer was measured. Adhesion defects between the cured elastomeric composition and the metal strip, i.e. poor bonding or non-bonding, have been characterized by the use of forceps to peel off the cured product from the metal strip by hand or the cured product falling off the metal strip by weight. Agglomeration defects, ie, good bonds between the cured elastomeric composition and the metal strip, were so strongly bonded to the metal strip that the rubber was damaged instead of falling off the metal strip by forceps. Cohesion defects in the elastomer exhibit excellent bonds between the cured elastomer composition and the metal strip. The fluoro aliphatic sulfone amides used in this example, their binding performance, and their defect forms are shown in Table 3.

실시예 C1 및 C2에서, 탄성체 조성물은 탄화 수소 술폰 아미드는 포함하고 본 발명의 플루오로 알리페틱 술폰 아미드는 포함하지 않았다. 이 경화물은 금속 스트립과 단지 불량한 결합 및 비결합을 나타내는 접착 결함을 보여주었다. 따라서, 이러한 자료는 경화된 탄성 중합체 및 금속 사이의 접착을 증진시키는데 유용한 술폰 아미드는 플루오로 알리페틱이어야 하는 것을 보여준다. 실시예 C3 -SO2- 부의 황원자가 직접 강한 전자 호수성부 예로 -CF2- 부에 결합되어야 우수한 결합을 얻을 수 있음을 보여준다. 실시예 C4는 플루오로알리페틱 술폰아미드의 질소 원자는 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립 사이의 우수한 결합을 얻기 위하여 적어도 하나의 수소 원자에 결합되어야 함을 보여준다.In Examples C1 and C2, the elastomeric composition included hydrocarbon sulfone amides and no fluoro aliphatic sulfone amides of the present invention. This cured product showed adhesive defects showing only poor and non-bonding with the metal strip. Thus, these data show that the sulfone amides useful for promoting adhesion between the cured elastomer and the metal should be fluoro aliphatic. Example C3 It is shown that a sulfur atom of -SO 2 -parts should be directly bonded to a strong electron-reactive moiety, for example, -CF 2 -parts to obtain good bonds. Example C4 shows that the nitrogen atom of fluoroaliphatic sulfonamide must be bonded to at least one hydrogen atom in order to obtain a good bond between the cured elastomeric composition and the metal strip.

[실시예 7 및 C6]Example 7 and C6

본 실시예는 우수한 결합을 얻기 위해 효과적인 플루오로 알리페틱 술폰 아미드의 농도를 설명해준다. 플루오로 알리페틱 술폰 아미드로서 C8F17SO2NHCH3(1mmhr)을 포함하는 화합된 검스톡(A)을 실시예 1-6의 공정에 따라 제조하였다. 또한 유사한 화합 검스톡(B)를 표 2의 성분에 따라 제조하였으나 이것은 어떤 플루오로 알리페틱 술폰아미드도 포함하지 않도록 하였다. 그 다음 다양한 양의 (A) 및 (B)를 결합하여 다른 플루오로알리페틱 술폰아미드 농도를 갖는 최종 검스톡(C)를 얻었다. 생성된 표본들을 실시예 1-6에 기재된 공정에 따라 실시예 1-6에 기재된 초기 조성물로 피복된 카본스틸 스트립상에서 가압 경화시켰다. 생성된 경화물과 금속 스트립사이의 접착력을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 측정하였다. 사용된 화합 검스톡의 중량비, (A)/(B), 검스톡(C)의 플루오로알리페틱 술폰아미드의 최종농도, 및 경화물의 금속 스트립에 대한 결합 특성을 표 4에 정리하였다.This example illustrates the concentration of fluoro aliphatic sulfone amides effective to obtain good binding. A combined gumstock (A) comprising C 8 F 17 SO 2 NHCH 3 (1 mmhr) as fluoro aliphatic sulfone amide was prepared according to the process of Examples 1-6. A similar compounded gumstock (B) was also prepared according to the ingredients in Table 2 but this did not include any fluoro aliphatic sulfonamides. Various amounts of (A) and (B) were then combined to obtain final gumstock (C) with different fluoroaliphatic sulfonamide concentrations. The resulting specimens were pressure cured on a carbon steel strip coated with the initial composition described in Examples 1-6 according to the process described in Examples 1-6. The adhesion between the resulting cured product and the metal strip was measured according to the method described in Examples 1-6. The weight ratio of compounded gumstock used, (A) / (B), final concentration of fluoroaliphatic sulfonamide of gumstock (C), and binding properties for the metal strip of the cured product are summarized in Table 4.

이 자료는 플루오로알리페틱 술폰아미드의 하한이 0.25mmhr임을 보여준다.This data shows that the lower limit of fluoroaliphatic sulfonamide is 0.25 mmhr.

본 실시예는 결합 조성물의 제조 및 용도를 보여준다. 처음에, 3-아미노프로필트리에톡시 실란 5중량 퍼센트, 물 0.5중량 퍼센트 및 메탄올 94.5중량 퍼센트 용액을 제조함으로써 결합 조성물을 제조하였다. 이 용액 5g에 C8F17SO2NHCH30.3g(0.58mmoles)을 용해시켰다. 그 다음 생성된 용액을 3배 중량의 메탄올로 희석시켰다. 이 용액을 실시예 1-6의 공정에 따라 제조된 금속 스트립의 표면에 가하였다. 스트립을 공기 건조시키고 약 50℃까지 약 30 내지 45분간 가열하고 실온으로 냉각시켰다.This example shows the preparation and use of the binding composition. Initially, the binding composition was prepared by preparing a solution of 5 weight percent 3-aminopropyltriethoxy silane, 0.5 weight percent water and 94.5 weight percent methanol. 0.3 g (0.58 mmoles) of C 8 F 17 SO 2 NHCH 3 was dissolved in 5 g of this solution. The resulting solution was then diluted with three times the weight of methanol. This solution was added to the surface of the metal strip prepared according to the process of Examples 1-6. The strip was air dried, heated to about 50 ° C. for about 30-45 minutes and cooled to room temperature.

표 2에 기재된 것과 유사한 플루오로 탄성체 조성물을 실시예 1-6에 기재된 공정에 따라 제조하였는 데 단, 어떤 플루오로 알리페틱 화합물도 포함하지 않도록 하였다. 이어서 화합된 탄성체 조성물을 피복된 금속 스트립에 대하여 10분간 177℃, 2500kPa로 가압 경화하였다. 경화 후, 경화물을 실온으로 냉각시키고 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 금속 스트립과 경화된 탄성체 조성물 사이의 접착력을 측정하였다. 경화물은 응집 결합을 나타내어, 즉 금속 스트립과 경화물 사이에 매우 우수한 결합을 형성하였다. 실제로 결합은 실시예 2의 금속 스트립과 경화물 사이에 형성된 결합 정도로 강하였다.A fluoroelastomer composition similar to that described in Table 2 was prepared according to the process described in Examples 1-6, except that no fluoro aliphatic compound was included. The combined elastomer composition was then pressure cured at 177 ° C., 2500 kPa for 10 minutes on the coated metal strip. After curing, the cured product was cooled to room temperature and the adhesion between the metal strip and the cured elastomer composition was measured according to the method described in Examples 1-6. The cured product exhibited cohesive bonds, ie formed very good bonds between the metal strip and the cured product. Indeed, the bond was as strong as the bond formed between the metal strip of Example 2 and the cured product.

[실시에 9 및 C7][Examples 9 and C7]

본 실시예는 다양한 아미노 실란 화합물의 용도를 보여주는 것이다. 아미노 실란 화합물 5 중량퍼센트를 메탄올 94.5 중량퍼센트와 물 0.5 중량퍼센트내에서 용해시킴으로써 제조된 초기 조성물로 금속 스트립을 피복하였다. 생성된 용액을 4시간 동안 실온에서 가수 분해시키고 메탄올 3중량부로 희석시켰다. 이어서, 클리이닝된 금속 스트립을 생성된 용액에 침지시킨 후 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 건조시켰다. 플루오로알리페틱 술폰아미드로서 C8F17SO2NH20.5phr을 포함하는 것을 제외하고는 표 2의 조성을 갖는 화합된 검을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 제조하였다. 그 다음, 화합물 검을 금속 스트립에 대하여 177℃ 2500kPa로 15분간 가압 경화시켰다. 경화물을 실온으로 냉각시킨후 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립 사이의 결합력을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 측정하였다. 사용된 아미노실란 화합물 및 관찰된 결합 특성을 표 5에 정리하였다.This example illustrates the use of various amino silane compounds. The metal strip was coated with an initial composition prepared by dissolving 5 weight percent of the amino silane compound in 94.5 weight percent of methanol and 0.5 weight percent of water. The resulting solution was hydrolyzed at room temperature for 4 hours and diluted with 3 parts by weight of methanol. The cleaned metal strip was then immersed in the resulting solution and dried according to the method described in Examples 1-6. A combined gum having the composition of Table 2 was prepared according to the method described in Examples 1-6, except that 0.5 phr of C 8 F 17 SO 2 NH 2 was included as fluoroaliphatic sulfonamide. The compound gum was then pressure cured for 15 minutes at 177 ° C. 2500 kPa against the metal strip. After cooling the cured product to room temperature, the bonding force between the cured elastomeric composition and the metal strip was measured according to the method described in Examples 1-6. The aminosilane compounds used and the binding properties observed are summarized in Table 5.

이 자료는 우수한 결합을 얻기 위하여 아미노실란 화합물이 적어도 하나의 1차 아미노부를 가져야 함을 보여준다.This data shows that the aminosilane compound must have at least one primary amino moiety to obtain good binding.

[실시예 10 및 C8]Example 10 and C8

본 실시예는 플루오로알리페틱 술폰 화합물로서 플루오로알리페틱 디술폰 화합물을 사용하는 것을 보여준다. 실시예 1-6에 기재된 성분 및 방법에 따라 탄성체 조성물을 제조하는데 단 실시예 1-6에 사용된 플루오로알리페틱 술폰아미드 화합물 대신에 플루오로알리페틱 디술폰, (C6F13SO2)2CH21mmhr을 사용하였다.This example shows the use of a fluoro aliphatic disulfone compound as the fluoro aliphatic sulfone compound. Fluoroaliphatic disulfone, (C 6 F 13 SO 2 ), in place of the fluoroaliphatic sulfonamide compound used in Example 1-6 for preparing the elastomer composition according to the components and methods described in Examples 1-6. 2 CH 2 1 mmhr was used.

3-아미노프로필 트리에톡시 실란을 포함하는 초기 조성물과 금속 스트립을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 제조하고, 금속 스트립을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 피복하였다. 그 다음, 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라, 화합된 탄성체 조성물의 시료를 피복된 금속 스트립에 대하여 가압경화하고, 경화물을 실온으로 냉각한 후 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립간의 접착력을 실시예 1-6에 기재된 방법에 따라 측정하였다. 탄성체 조성물의 응집 결함은 플루오로알리페틱 디술폰 화합물의 존재가 경화된 탄성체 조성물 및 금속 스트립 사이에 우수한 결합을 형성시키는데 효율적이었음을 나타낸다.An initial composition comprising 3-aminopropyl triethoxy silane and a metal strip were prepared according to the method described in Examples 1-6, and the metal strip was coated according to the method described in Examples 1-6. Then, according to the method described in Examples 1-6, a sample of the compounded elastomer composition was pressure-cured with respect to the coated metal strip, the cured product was cooled to room temperature, and then the adhesion between the cured elastomer composition and the metal strip was performed. It measured according to the method described in Example 1-6. Cohesion defects in the elastomer composition indicate that the presence of the fluoroaliphatic disulfone compound was efficient at forming good bonds between the cured elastomer composition and the metal strip.

본 발명의 범위 및 사상내에서 본 기술의 지식을 가진 자에게 있어 다양한 변형 및 수정이 가능할 것이다.Various modifications and variations will be possible to those skilled in the art within the scope and spirit of the present invention.

본 출원인의 발명은 비닐리덴 플로라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 탄화수소 올레핀(예로, 프로필렌)에서 유도된 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 경화 가능한 플루오로탄성체와, 샤프트 시일(seals), 밸브 스템 시일, 가스켓 등의 다양한 주조된 시일에 사용되는 금속코어, 지지체 또는 주입체 같은 무기 기재 사이의 결합 또는 접합력을 개선시킨다.Applicant's invention relates to curable fluoroelastomers comprising hybrid polymerized repeat units derived from vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hydrocarbon olefins (e.g., propylene), shaft seals, valve stem seals, Improves bonding or bonding between inorganic substrates such as metal cores, supports or implants used in various cast seals such as gaskets.

Claims (7)

(a) 약 0.1 내지 10중량% 아미노실란 화합물 및 (b) 약 0.5 내지 5중량% 플루오로알리페틱 술포닐 화합물을 포함하며, 경화후, 기재와 경화성 플루오로탄성체 조성물 사이의 접착을 개선시키는데 유용한 결합 조성물.(a) about 0.1 to 10% by weight aminosilane compound and (b) about 0.5 to 5% by weight fluoroaliphatic sulfonyl compound, which is useful for improving adhesion between the substrate and the curable fluoroelastomer composition after curing. Binding composition. 제1항에 있어서, 상기 결합 조성물이 약 80 내지 99중량% 알콜과 약 0.5 내지 5중량% 물을 더 포함하는 결합 조성물.The binding composition of claim 1, wherein the binding composition further comprises about 80-99 wt% alcohol and about 0.5-5 wt% water. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 경화성 플루오로탄성체 조성물이 (a) 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 공중합성 탄화수소 올레핀의 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 플루오로탄성체 검, (b) 폴리히드록시 화합물 및 (c) 오가노-오니움 화합물을 포함하는 결합 조성물.The fluoroelastomer gum according to claim 1 or 2, wherein the curable fluoroelastomer composition comprises (a) a hybridized polymerized repeating unit of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and a copolymerizable hydrocarbon olefin, (b ) A binding composition comprising a polyhydroxy compound and (c) an organo-onium compound. 접착성 플루오로탄성체 조성물을 경화하기 전에 제 1항 또는 제 2항의 결합 조성물로 처리된 기재와 접착성의 경화된 플루오로탄성체 조성물 부분을 포함하는 제품.An article comprising an adhesive cured fluoroelastomer composition portion with a substrate treated with the bonding composition of claim 1 prior to curing the adhesive fluoroelastomer composition. 제4항에 있어서, 상기 경화된 플루오로탄성체 조성물 부분이 (a) 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 공중합성 탄화수소 올레핀의 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 플루오로탄성체 검, (b) 폴리히드록시 화합물 및 (c) 오가노-오니움 화합물을 포함하는 경화성 플루오로탄성체 조성물을 경화시킴으로써 제조되는 제품.5. The fluoroelastomer gum of claim 4, wherein the cured fluoroelastomer composition portion comprises a hybridized polymerized repeat unit of (a) vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and copolymerizable hydrocarbon olefins, (b) poly An article prepared by curing a curable fluoroelastomer composition comprising a hydroxy compound and (c) an organo-onium compound. (a) 경화성 플루오로탄성체 조성물을 제공하는 단계, (b) 제 1항 또는 제2항의 결합 조성물을 기재의 적어도 한 면에 도포하는 단계, (c) 상기 피복된 기재를 주형에 놓는 단계, (d) 상기 경화성 플루오로탄성체 조성물로 주형을 채우는 단계 및 (e) 상기 플루오로탄성체 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는, 제품 제조 방법.(a) providing a curable fluoroelastomer composition, (b) applying the binding composition of claim 1 to at least one side of the substrate, (c) placing the coated substrate in a mold, ( d) filling a mold with the curable fluoroelastomer composition and (e) curing the fluoroelastomer composition. 제 6항에 있어서, 상기 경화성 플루오로탄성체 조성물이 (a) 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 공중합성 탄화수소 올레핀의 혼성 중합된 반복 단위를 포함하는 플루오로탄성체 검, (b) 폴리히드록시 화합물 및 (c) 오가노-오니움 화합물을 포함하는 방법.7. The fluoroelastomer gum according to claim 6, wherein said curable fluoroelastomer composition comprises a hybridized repeating unit of (a) vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and copolymerizable hydrocarbon olefins, and (b) polyhydroxy Compound and (c) an organo-onium compound.
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