WO1988008857A1 - Fluorine-containing elastomer and its moldings - Google Patents
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Description
明細書
含フ ッ素エラス トマ一及びその成形体 技術分野
本発明は、 特定の分子量分布を有する新規な拿フ ッ素 エラス トマー及ぴその成形体に関する。 更に詳し <: は、 極限粘度数が比較的大き く 、 極めて少ない低分子量成分 と特定量の高分子量成分を有し、 極めて倭れた耐圧縮永 久歪特性、 機械的特性と共に、 従来品に優る とも劣らな い加工性を併せ持つ含フ ッ素エラス トマ一及びその成形 体に関する。 背景技術
含フッ素エラス トマ一は、 耐熱性、 耐薬品性に優れて おリ、 苛酷な条件下で使用される 0— リ ング, オイルシ —ル、 ノ、 °ッ キン及びガスケッ トなどのシ一ル材ゃダイヤ フラムなどに使用されている。
主と して圧縮成型法によって加工されるシール材は圧 縮永久歪が小さいこと が重要である。 一方技術革新によ つて、 シール材の使用条件はますます苛酷になっており 耐薬品性、 耐溶剤性の重要性はますます増大している。 しかし、 含フッ素エラス トマ一の耐薬品性、 耐溶剤性を 改善するためにフ ッ素含量を多く してゆく と酎圧縮永久 歪が大き く な リ、 ロール加工性も低下する とい う問題が
あっ た o
これまで含フッ素エラス トマ一の組成と して種々のも のが提案されている。 例えばビニリデンフルオラィ ド
(以下 V d F と略記する) 単位 6 0〜 1 5重量% とへキ サフルォロプロ ピレン (以下 H F P と略記する) 単位
4 0〜 8 5重量%の仕込み比で重合するコポリマーの製 造法 (特公昭 3 3 — 7 3 9 4号公報) 、 テ トラフルォロ エチ レ ン (以下 T F E と略記する) 単位 3〜 3 5重量% を含有し、 V d F単位と H F P単位の和が 9 7〜 6 5重 量%であって、 かつ、 V d F単位と H F P単位との重量 比が 2 , 3 3 : 1〜 0 * 6 6 7 : 1の範囲ある共重合体
(特公昭 3 6 — 3 4 9 5号公報) 、 T F E単位 1 0〜
3 0重量%を含有し、 V d F単位と H F P単位との和が 9 0〜 7 0重量%であ り、 かつ V d F単位と H F P単位 との重量比が 1.6 t 1.0〜 4.0 1 , 0の範囲にある 共重合体 (特公昭 4 8 - 1 8 9 5 7号公報) 、 V d F単 位 5 7〜 6 - 1重量 H F P単位 2 7〜 3 1重量%及び T F E単位 1 0〜 1 4重量%からなる共重合体 (特公昭
5 3 - 1 4 9 2 9 1号公報) などが知られている。 一方, 含フッ素エラス トマ一の分子量分布を調整する方法も提 案されている。 例えぱニ段重合法(違続重合)によってま ず高分子量の共重合体を重合し、 次に低分子量の共重合 体を重合し、 2つの分子量分布をもつ共重合体を製造す る方法(特公昭 5 1 — 2 5 2 7 9号公報)、 ム一ニー粘度
が低く加工性の優れたコーポリマーあるいはターポリマ —を懸濁重合法によって製造する方法 (特公昭 4 9一 2 9 6 3 0号公報、 特公昭 5 1 — 8 4 3 2号公報) 、 及 びバイモダルな分子量分布でかつ高分子量の含フッ素ェ ラス トマー (ヨーロ ッパ特許出顧公開 0 1 8 6 1 8 0 A
2号公報) などが知られているが、 よ り優れた酎圧縮永 久歪特性と加工性を併せ有する という観点からは未だ十 分とは言えない。
一般に含フッ素エラス トマ一中の低分子量成分を多く すれば.、 加工しやすく なるが、 耐圧縮永久歪特性を含む 機械的特性は低下し、 高分子量成分を多くすれば耐圧縮 永久歪特性を含む機械的物性は改善されるが加工困難と な り、 耐圧縮永久歪を含む機械的特性と加工性を同時に 満足する こ とができないという技術的ジレンマがあっ た , この技術的ジレンマを解決して、 優れた耐圧縮永久歪特 性と優れた加工性を有する含フ ッ素エラス トマ一の開発 が望まれて た.。 発明の開示
本発明の 目的は、 よ り苛酷な条件下でも使用 しう る優 れた特性を有する含フ ッ素エラス トマ一、 すなわち、 射 圧縮永久歪特性がすぐれ、 耐薬品性、 耐溶剤性にもすぐ れ、 しかも加工性が従来品に優る とも劣らない含フ ッ素 エラス トマ一を提供する こ と にある。
本発明者らは、 鋭意研究を重ねた結果、 低分子量成分 を特定の含量に抑えかつ高分子量成分をできるだけ少な くすることによって、 耐圧縮永久歪特性と加工性を併せ て改善できることを知見し、 この知見に基づいて本発明 を完成するに到った。
- すなおち、 '基本的には、 本発明によれば、 ビニ リデン フルオラィ ド単位及びへキサフルォロプロピレン単位を 含有し、 その和が 6 5〜 1 0 0重量%であ り、 テ 卜ラフ ルォロエチレン単位を 3 5〜 0重量%含有し, ビニ リデ ンフルオラィ ド単位とへキサフルォロプロピレン単位と の重量比が 8 0 : 2 0 ~ 4 0 : 6 0の範囲にある含フ ジ 素エラス 卜マ一であって
(a) フッ素含量が 6 3 . 5〜 7 1重量%であ り、
(b) 極限粘度数(m £ / g )が 1 0 0〜 2 5 0未満で あ
(c) 分子量 5万以下のフラクショ ンの含量が 5重量 %以下であ り かつ
(d) 分子量 1 0 0万以上のフラ ク ショ ンの含量が
. 1 .0〜 3 5重量%であることを特徵とする含フッ素 エラス トマ一が提供される。
本発明の含フッ素エラス トマ一は、 V d F単位と H F P単位からなるコポリマ一及び更に T F E単位からなる ターポリマーを包含する。
本発明の含フ ッ素エラス トマ一の最大の特徵は特定の
分子量分布を有している こ とである。 前述したよ う に、 一般に含フ ッ素エラス トマ一中の低分子量成分を多くす れば、 加工しやすく なるが、 耐圧縮永久歪特性を含む機 械的特性は低下し、 高分子量成分を多くすれば酎圧縮永 久歪特性を含む機械的特性は改善されるが加工困難とな リ、 従来、 酎圧縮永久歪特性を含む機械的特性と加工性 を同時に満足する こ と ができないという技術的ジレンマ があった。 しかし、 本発明によれば、 特に、 分子量 5万 以下のフラ ク ショ ンの分量 (以下屡々 Msと略記する) と分子量 1 0 0万以上のフ ラ ク ショ ン (以下屢々 M100 と略記する) を特定の範囲にコ ン ト ロールする こ と によ つて、 酎圧縮永久歪特性を含む機械的特性と加工性を同 時に満足し且つ改良する こ と ができ る こ と を意外にも知 見し、 従来の難題であっ た技術的ジレンマを見事に解決 することができたのである。
即ち、 本発明において、 Msは 5重量%以下であ り、 M t。。は 1 0〜 3 5重量 0 /0である。 M sは小さいほど耐圧 縮永久歪特性は倭れて く るので、 その下限は特に限定さ れな 、¾ 製造の容易さから Msの下限は好ま し ぐは 0 . 4重量%である。 それ故、 所望の物性及び製造の容 易さの観点から、 Msの範囲は 0 . 4〜 5重量%、 好ま し く は 0 . 8〜 3重量%である。
本発明において、 M ^。。は 1 0〜 3 5重量%であ り、 好ま し く は 1 0〜 3 0重量%である。 10。が 3 5重量
%を越すと、 ロール加工性の点で好ま し く なく、 1 0重 量%未満では高フッ素含量エラス 卜マーの加工性と酎圧 縮永久歪特性を含む機械的特性のバランスの点から好ま し く ない。
本発明の含フッ素エラス トマ一のフ ッ素含量は
6 3 . 5〜 7 1重量%である。 前述したよう に、 本発明 の含フッ素エラス トマ一は、 V d F単位と H F P単位か らなるコポリマー及び更に T F E単位を含有してなるタ 一ポリマーを包含す'る。 フッ素含量はこれらの 3種類の モノマ一耝成のうち V d Fの量のみによつて-決まる。 即 ち、 V d F単位が多くなればフッ素含量は小さ く な リ、 V d F単位が少なく なればフッ素含量は大き く なる。 フ ッ素含量 6 3 * 5重量%は V d F単位が 7 5重量%に相 当するが V d F単位がこれ以上になると酎薬品性が低下 する。 一方、 フッ素含量 η 1重量%はマ <1 F単位が 3 0 重量%に相当するが, V d F単位がこれ以下になる と、 T F E単位-が多い範囲では樹脂状とな り、 H F P単位が 多い範囲では重合速度が遅く な リ、 所望の含フッ素エラ ト-マーが得られな-ぐなる。 好-ま しい弾性体を与—えるフ ッ素含量は 6 4.5〜 6 9.5重量%である。
次に本発明の含フッ素エラス 卜マ一の各構成単位の割 合は、 ビニリデンフルオラィ ド単位及びへキサフルォロ プロピレン単位を含有し, その和が 6 5〜 1 0 0重量% であ り、 テ トラフルォロエチレ ン単位を 3 5〜 0重量%
含有し、 ビニリデンフルオライ ド単位とへキサフルォロ プロ ピレン単位との重量比が 8 0 : 2 0〜 4 0 : 6 0の 範囲にめる。
V d F単位及び H F P単位よ りなるコポリマ一にあつ ては、 V d F単位と H F P単位との重量比の好ま しい範 囲は 7 5 : 2 5〜 4 0 : 6 0である。 V d F単位が 7 5 重量%以上では樹脂状に近づき、 4 0重量%j ^下では重 合が困難とな り、 所望の含フ ッ素エラス トマ一が得られ なく なる。 更に好ま しい V d F単位は 7 0〜 5 0重量% である。 従って、 H F P単位の量は、 好ま し く は 2 5〜
6 0重量%、 更に好ま し く は 3 0〜 5 0重量%である。 タ一ポリマーにあっては、 フッ素含量が 6 3 . 5〜
7 1重量%の範囲において、 V d F単位と H F P単位と の和が 6 5重量%以上であ り、 丁 £単位を 3 5重量% まで含有し、 V d F単位と H F P単位との重量比は 8 0 :
2 0〜 5 0 : 5 0の範囲の組成を とる。 T F E単位が 3 5重量%以土では樹脂状となって好ま し く ない。 又、 T F E単位の好ま しい範囲は 5〜 3 5重量%である。 5重 量%以上含有させること によ り重合時の反応が進みやす くて所望の [ ] が得られ易く なる。
含フッ素エラス 卜マーの分子量を示す尺度の 1 つであ る搔限粘度数 (m fi Z g ) (以下 で表わす) で示 せば、 本発明の含フ ッ素エラス トマ一においては、 [ ] = 1 0 0〜 2 5 0未満、 好ま し く は 1 2 0〜 2 5 0未満
である。
本発明の含フッ素エラス トマ一において、 加工性の観 点から、 [ な ] が 1 0 0〜 1 6 0未満の場合には M10。 . が 1 0〜 2 0重量%未満、 [ ?? ] が 1 6 0〜 2 2 0未満 の場合には 。。が 2 0〜 3 0重量%未満、 [ ] が
2 2 0〜 2 5 0未満の場合には Mi。。が 3 0〜 3 5重量 であることが好ましい。 - 上記のタ一ポリマーは、 耐圧縮永久歪特性, 耐薬品性, 酎溶剤性、 及ぴ加工性のバラ ンスの観点からは特に優れ ている。 本発明のターポリマーの好ま しい態様にあって は、 T F E単位が 2 5〜 5重量%であ り、 V d F単位と H F P単位との重量比は, [ 1? ] が 1 0 0〜 1 6 0未満 であ り M10。が 1 0〜 2 0重量%未満である場合には、 6 0 : 4 0〜 5 0 : 5 0、 [ ] が 1 6 0〜 2 2 0未満 であ リ Mi00が 2 0〜 3 0重量%未満である場合には、
7 0 : 3 0〜 6 0 : 4 0であ り、 [ ] が 2 2 0〜
2 5 0未満 あ り、 Mi。。が 3 0〜 3 5重量%である場 合には、 8 0 : 2 0〜 7 0 ί 3 0であることが好ま しい , 前述したよう に、 本発明では Msが 5重量%以下であ ることが重要であ り、 本発明のエラス トマ一であって前 述した [ Ϊ? ] の範囲のうち比較的小さい値を示し且つ髙 フッ素含量のエラストマ一でさえ、 Msが 5重量%以下 であれば圧縮永久歪が予想外に小さ くなる。
又、 本発明の含フッ素エラス トマ一にあっては、 重量 平均分子量 ( w) と数平均分子量 (M il ) との比 Mw
/ M n が 2〜4の範囲にあるこ とが好ま しい。 M w Z M n比をこの範囲に制御するこ と によっ て、 分子量分布 が非常に小さ く な リ、 所望の特性を更に高める ことがで さる。
従来の含フッ素エラス トマ一は、 乳化重合法によって 一般に製造されているが、 特殊な場合に、 懸濁重合法あ るいは溶液重合法が採用されている。 しかし、 本発明の 含フ ッ素エラス トマ一の製造に適した重合法は懸濁重合 法である。 本発明の含フ ッ素エラス トマ一を懸濁重合で 製造する際の反応条件と しては、 重合温度が 5 0 °C以上 であ リ、 触媒はジィ ソプロ ピルパーォキシジカーボネ一 トなどの炭化水素系のパー才キシジカーボネー トであ り, 触媒の添加方法と しては一括仕込みを行い、 重合時間は 7〜 1 8時間とる必要がある。 重合圧力を高くすれば、 重合時間は短縮する こ と ができる。
以下、 本発明の含フ ジ素エラス トマ一を製造するため の懸濁重合について具体的に説明する。
まず所定の混合モ ノマ一 (仕込みモノマー) を溶存し た不活性有機溶媒を水媒体中に分散させ、 懸濁安定剤、 油溶性触媒を添加し、 機械的にかきまぜながら温度を
5 0 ~ 6 0。Cに保ち、 圧力が 1 0〜 1 7 kgノ cm2-Gの範囲 で一定となるよう に新たな前記混合モノマー (追添モノ マー) を添加して重合を進める。 生成する含フ ッ素エラ ス トマ一中のモ ノマー単位の組成は仕込みモノマー組成
と追添モノマー組成との関係によって決定される。
仕込みモノマー組成及ぴ追添モノマー組成はガスク ロ マ トグラフ (G . C) によ リ、 また含フ ッ素エラス トマ 一中のモノマー単位の組成は、 該エラス トマ一をァセ ト ンに溶解後、 2 ^ F NM Rによって測定する。
この懸濁重合法において用いられる不活性有機溶媒と しては、 ラジカル連鎖移動を生じやすい炭素":水素結合 をもたない有機溶媒が用いられるが、 1 , 1 , 2— ト リ ク ロ口一 1, 2, 2— ト リ フルォロェタンが性能的にも 経済的にも好ま しい。 懸濁安定剤と してはメチルセル口
—スが好ましい。 油溶性触媒と しては、 ジイソプロ ピル パ一ォキシ力一ボネ一 卜などの炭化水素系ジアルキルパ —オギシジカ一ポネ一トが高温の分癣温度を有している ので好ましい。
更に、 本発明によれば前述の懸濁重合法によ り、 所望 の [ " ] の値よ リ 1 0〜 1 0 0大きい値の [ " ] を有す る含フッ素-エラス トマーを製造し、 そのあと押出機を通 すことによ り、 所望の [ 57】 を有する本発明の含フッ素 エラス トマ一を得るこ と ができる。 押出機は、 加熱され 剪靳応力のかかる構造のものであれば基本的に目的は達 せられる。 二軸押出機を用いる場合を例にと り この方法 を説明する。 シールリ ングを 1〜 2個有する二軸押出機 で、 ノ レルの加熱温度 14 0〜 2 8 0。C、 スク リ ューの 回転数 1 2 0〜4 0 0で?11]、 吐出速度 2 0〜 5 0kgZHr
の条件で押出すと、 含フ ッ素エラス 卜マーの温度は
2 8 0〜 3 5 0。Cになる。 押出された含フ ッ素エラス ト マーは、 [ J? ] は減少するが、 M sはほとんど増加せず、 M10。は减少する。 その結果、 驚く べきことに、 加工性 は改善されるが、 加疏ゴムの物性はほとんど変らない。
Msを 5重量%如何に抑えるために所望の [ " ] よ り
1 0〜 : L 0 0大きい を有する含フッ素エラス トマ 一を押出機で押出すこ とが好ま しい。 1 0 0以上だと着 色するので好ま し く ない。 押出し結果の例を第 1表に示 す。
第 1表
Aサンプル 1) Bサンプル 2)
押出前 押出後 抻出前 押出後 未
加 C η Ί 177 157 267 206 ェ Ms 1.1 1.5 0.8 1.2 フ
ス ί L i o n 36.0 22.2 44.1 30.0 卜
マ Hw/Mn 3.0 2.4 2.7 -.
1
の ロー レまと 204 17 322 18 特 ま リ 回数 3)
性
硬度 IS- A) 79 79 78 78
卜
加 100$引張強度 48 46 61 56
(kgf/tan2)
物 引張強さ 177 170 199 185 性 (kg±/c£)
伸ぴ {%) 300 300 255 255 圧縮永久歪 ) 20 20 17 16
(200。C,72Hr)
(註 1) Aサンプルの組成 VdF/HFP/TFE=43 e 8/33.1/23.1 F=68.7wt¾ (註 2) Bサンプルの組成 VdF/HFP/TFE=52.4/27.8/18.8 F=67.3wt¾ (註 3)ロールまとま り回数は次のよう にして求めた。 使 甩した口一ルは 6ィンチロール(回転比は前ロール: 後ロール- 1:1.14)でロール温度は 30±2。Cにコン 卜ロールし、 ロール間隔は 0.8mmに調整した。 調整 したロールに含フッ素エラス トマ一 50 g を 5秒間隔 で投入し、 薄通しを行う 。 まとま り 回数は、 含フ ヅ秦エラス卜マーが均一な半透明のシー ト状にな リ、 ロール粘着しはじめる回数と した。
本発明の含フ ッ素エラス トマ一はポリ ア ミ ン化合物、 ポリオール化合物等で加硫可能であ り、 特にポリオール で加硫した場合、 本発明の含フ ッ素エラス トマ一の改善 された性能が著し く発揮される。 以下、 ポリオール加硫 法を説明する。
含フッ素エラス トマ一に酸結合剤、 ポリオール化合物 加硫促進剤及び必要に応じて充てん剤を配合して混練り したのち、 加熱して加硫する。
酸結合剤と しては、 二価の金属酸化物又は水酸化物、 例えばマグネシウム、 カルシウム、 亜鉛、 鉛などの酸化 物又は水酸化物が用い られ、 その使用料は、 エラス トマ - 1 0 0重量部当 リ 1〜 3 0重量部、 好ま し く は 2〜 2 0重量部の範囲で選ばれる。
ポリオール化合物と しては、 ヒ ド ロ キ ノ ン、 2, 2— ビス ( 4 — ヒ ドロ キシ フエ ニル)プロノヽ。ン(ビスフエ ノー ル A ) 、 2 , 2 — ビス( 4 ー ヒ ド ロ キシフエ ニル)ノヽ0—フ ノレォロプ CTパン(ビスフエ ノーゾレ A F ) 、 4 , 4 , ージ ヒ ド ロ キシジフエニルメ タ ン、 2 , 2—ビス ( 4 ー ヒ ド ロ キシ フエニル) ブタ ンな どが、 エラス トマ一 1 0 0重 量部当 り 0 . 1〜 1 0重量部、 好ま し く は 0 . 6〜 5重量 部の割合で用い られる。
加硫促進剤と しては、 第四ォニゥム塩化合物、 第 4級 ホスフォニ ゥム塩、 第 4級アンモニ ゥム塩又はイ ミ ニ ゥ ム塩、 例えばテ ト ラ メチルアンモニゥムク ロ リ ド、 テ ト
ラエチルアンモニゥムク ロ リ ド、 テ ト ラプロ ピルアンモ ニゥムク ロ リ ド、 テ トラプチルアンモニ ゥムク ロ リ ド、 テ トラブチルアンモニゥムブロ ミ ド、 ビス (ベンジルジ フエニルホスフィ ン) イ ミ ニゥムク ロ リ ド、 テ トラプチ ルホスホニゥムク ロ リ ド、 ベンジル ト リ フエニルホスホ ニゥムク ロ リ ド、 ベンジル ト リオクチルホスホニゥムク 口 リ ドなどが適当でぁ リ、 エラス トマー 1 0 0重量部当 リ 0 , 0 5〜2重量部、 好ま しく は 0. 1〜 1重量部の割 合で用いられる。 充てん剤、 補強剤と しては、 例えば力 —ボンブラッ ク、 シリカ, ク レー、 タルクなどが必要に 応じて用い られる。
含フ ジ-素エラス 卜マ一, 酸結合剤、 ポリ ヒ ドロキシ化 合物, 加硫促進剤及び充てん剤の混合物は、 ロール又は バンバリ一ミ キサーで混練後、 金型に入れて加圧して一 次加硫し、 次いで二次加硫する。 一般に一次加硫の条件 は温度 1 0 0〜 2 0 0 °C、 加硫時間 1 0〜 1 8 0分、 圧 力 2 0〜 1 0 O kgZof Gの範囲であ リ、 二次加硫の条件 は温度が 1 5 0〜 3 ひ 0 °C、 加硫時間は数分から 3 0時 間である。 場合によっては二次加硫を省略する ことがで きる。
これ等加硫によ り加熱定着ロール、 制御用バルブ、 ダ ィ ァ フラム、 或いは 0 — リ ング、 V—ノヽ。ッキン、 U—パ ッ キン、 Y—ノヽ0ッ キン、 D—リ ング、 三角 リ ング、 T一 リング、 X—リ ング等の成型パッ キン、 或いはガスケッ
卜、 ゴム弁座バタ フライバルブ、 ステムバルブ、 オイル シール、 耐 S F級エンジンオイル用成形体、 燃料ホース, 熱収縮チューブ、 湿式摩擦材、 電線被覆、 圧電材、 廃煙 ダク トジョ イ ン トジャバラが得られる。
ダイァフラムの用途の場合には、 耐圧縮永久歪特性よ リもむしろ伸びが要求されるので、 本発明の含フッ素ェ ラス 卜マーを成形加工するに際してはポリア ミ ン化合物 による加硫も好ま し く用いる こ と ができる。 その加硫条 件は、 前述のポリオ一ル化合物による加硫方法の場合の 条件をそのまま応用 し う る。 ポリ ア ミ ン化合物による力 [1 硫を実施する場合の配合割合は以下の通りである。
エラス トマ一 1 0 0重量部に対しへキサメチレンジァ ミ ンカーバメー トなどのポリ ア ミ ン化合物 0.3〜 5重 量部、 好ま し く は 0。 5〜4重量部、 二価金属酸化物 1 〜 3 0重量部、 好ま し く は 5〜 2 0重量部である。
本発明の含フ ッ素エラス 卜マーの極限粘度数及び分子 量分布 (Ms及び M1()。) の測定条件、 及びポリオール化 合物による加硫の標準条件は以下の通りである。
( 1 ) 極限粘度数
メチルェチルケ トンを溶媒とする 0. 1 g / 1 0 0 m β の濃度溶液を毛細管粘度計を用いて 3 5 °Cで測定する。 ( 2 ) 分子量分布
液体ク ロマ トグ今フ : L C一 3 A型 (島津製作所㈱製) 力 ラ ム : K F — 8 0 M ( 2本) + K F—
8 0 0 P (プレカラム)
(昭和電工㈱製)
検 出 器 : E R C - 7 5 1 0 S
(エルマ光学㈱製)
イ ンテグレータ ー : 7 0 0 0 A (日本国システムィ
ンスツルメ ンッ社製)
展 開 溶 媒 : テ トラ ヒ ドロ フラン . _
湿 度 : 0。 1重量%
温 度 : 3 5
分子量検量線用標準ポリマー :
ϊ 単分散ポリ スチレン各種
(日本国東洋曹達㈱製)
(M w/M n = l „ 2 (max) ) (注) Ms及ぴ 。。は上記結果よ り算出する。
) ポリオール加硫標準条件
含フ ッ素エラス トマ一 ∑ 1 0 0重量部 高活性酸化マグネシウム I 3重量部 水酸化カルシウム ∑ 6重.量部
ビスフエ ノール A F : 2重量部
ビス (ベンジルジフエニルホス
フィ ン) イ ミ ニゥムク ロ リ ド ∑ 0.3重量部
メディ アムサーマルカーボン : 3 0重量部
混練方法 : 口一ル
一次熱ブレス加硫 : 1 7 7 "C , 1 0分間
二次オーブン加硫 : 2 3 2 °C, 2 4時間 またポリオ一ル加硫物の機械特性は、 厚さ 2 mmの加硫 シー トよ り 3号ダンベル型試験片を打抜き、 J I S — K 6 3 0 1 に準じて引張試験綴 (日本国東洋精機㈱製) を 用い、 引張速度 5 0 cm/分で測定した。
一方、 圧縮永久歪は、 ポリオール加硫した P — 2 4型 0—リ ングを用い、 <1 1 3 —:¾: 6 3 0 1 に準じて 2 5 % 加圧圧縮下、 温度 2 0 0 °Cに 7 2時間保持したのちに 3 0分間室温に放冷後、 厚み計 (日本国京都高分子計機 製) を用いて測定した。
さ らに、 耐摩耗性の測定条件は次のとおりである。 耐摩耗性の測定条件
テーバー摩耗 (A S T M D 1 0 4 4 - 5 6 ) を求 めた。
試験機 : T a b e r式摩耗試験機
' (日本国東洋テスタ一㈱製) 摩耗麴 : H - 2 2
摩耗量単位 : 重量損(mg)/l, 000回(常温) 本発明の含フ ッ素エラス トマ一は、 ムーニー粘度(ム 一ニースコーチ)が低く 、 加工性に倭れており、 型離れ がよ く成形時に金型のよごれが少ない。 加疏物は 1 0 0 %引張応力がちいさ く て、 硬さが低く 、 いわゆる弾性体 ら し く なっている上に庄縮永久歪が小さいという倭れた 性賓を有している。 圧縮永久歪は 2 0 0 °C、 7 2 H rで
も 2 0以下と格段に優れておリ、 引張強さが大き く かつ 酎低温脆性に僅れている。 又、 ミル収縮がほとんどなく, ムーニー粘度 [ M L + Q ( 1 2 1 °C ) ]は 9 0 〜 1 4 5の 範囲にぁ リ、 [ ] が大き く なつても倭れた加工性が維 持される。 これによ り、 圧縮成形時に流動を適当に抑え 空気の抱き込みや、 ノ リ を少なくすることができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明をよ り詳細に記述するために実施例によ リ説明 するが、 本発明の範囲はこれらの実施例にのみ限定され るものではない。
実施例 1
電磁誘導式かきまぜ機を備えた内容積約 1 5 β のォー トク レーブを窒素ガスで十分に掃気し、 減圧一 Ν2充て んを 3 回繰り返して、 窒素置換したのち、 減圧状態で、 脱酸素した鈍水 5800g、 1,1, 2— ト リ ク ロ ロ ー 1,2,2— ト リ フルォロェタ ン(以下フ ロ ン 113という) 2670g及び懸濁 安定剤と してのメチルセルロース(粘度 50cp)2.9gを仕込 み、 500rpraでかまぜながら、 温度 50 °Cに保っ た。 次いで VdF26.4重量 、 HFP68.1重量 ¾、 及び TFE5.5重量から成る 混合モ ノマーを仕込ガスと して、 13kg/cm2— Gとなるまで 仕込んだ。 次に触媒と して、 ジイ ソプロ ピルパーォキ.シ ジカ一ボネ一 ト 10.5重量 を含有したフ ロ ン 113溶液を 51 g仕込み重合を開始させた。 重合によ り圧力が 12。5kg/cm2 — Gまで低下するので VdF55.3重量 、 HFP28.3重量 、 TFE 16.4重量 から成る混合モノマーを追添ガスと して追添 し、 再び圧力を 13 kg/ cm2— Gに戻した。 このよう な操作を 繰り返し 9 時間重合反応を行なっ た。 重合反応終了後、 残存する混合モ ノマーを掃気し、 得られた懸濁液を遠心 分離機で脱水し、 十分水洗したのち、 100°Cで真空乾燥 して約 8Kgのエラス トマ一を得た。 得られた含フ ッ素ェ
ラス トマーを13 F N M Rによ り分析したと ころ、 VdF単 位 55.1重量 、 HFP単位 29.1重量 、 TFE単位 15.8重量 で あり、 [ ] は 2 2 8であっ た。
該含フ ッ素エラス トマ一を下記の押出機、 押出条件で、 -加熱混練して押出し、 ホッ トカ ッターでカッティ ング後 放冷し、 ペレジ ト状と した。
〔押出機〕 ..
日本製鐲株式会社製
型式 STEX44PS- 30A5J - 2V(2軸)
〔押出条件〕
加熱温度 170 eC
スク リ ュー回転数 300rpm
試料供耠速度 30kg/hr
得られたペレツ ト状含フッ素エラス トマ一の〔 "〕は 169、 Mnは 23。9 X 104、 Mw/Mnは 2。2、 sは 2,0重量 、 。。は
13。3重量 であ り、 ム一二一粘度 [Ml^ + u (121。C)] は
102であつた。
該ペレッ ト状含フ ッ素エラス トマ一を標準条件によ り ポリオール加硫したと ころ、 搔めて優れた機械物性を有 する加硫物が得られた。 この加硫ゴムの物性を第 2表に 示す。
第 2表
硬さ 100$引張 引張強さ 伸び 圧縮永久歪 (JIS-A) 応力 kgf/cm2 kgf / cm2 % %
7 6 5 2 1 8 3 2 4 0 1 6 実施例 2
第 5表の重合条件攛に記载する以外は実施例 1 と同様 に実施し、 実施例 1 と同条件で押出を行なつ 。 押出前 の [ ] は 1 4 3であっ た。 重合結果、 ペ レ ッ ト状エラ ス トマ一の物性、 加硫ゴムの物性も第 5表に示す。
実施例 3
実施例 1 と同様な方法で純粋フ ロ ン 1 1 3及び懸濁安 定剤を仕込み、 500rpmでかきまぜながら温度を 50 °Cに保 つた。 次いで、 VdF16.9重量 2、 HFP83.1重量 から成る混 合モノマーを仕込モ ノマーと して 15. Okg/ cm2 -Gとなる ま で仕込み、 次に触媒と してジイ ソプロ ピルパーォキシジ カーボネー ト 10.5重量 を含有したフ ロ ン 113溶液 51gを 仕込み重合-を開始させた.。 この際、 重合によ り圧力が 14。 5kg/ cm2 -Gまで低下するので VdF51.7重量 、 HFP48.3重 量 から成る混合ガスを追添モ ノマーと して追添し再び 圧力を 15kg/cm2-Gに した。 かかる操作を重合反応中繰り 返し 15時間重合を行い、 約 5Kgのエラス トマ一を得た。 このエラス トマ一の組成は VdF単位 52.0重量 $、 HFP単位 8·0重量 ¾であ り、 は 151、 ηは 17· 9 Χ 104、 Hw/Mnl* .2、 Msは 4.3 、 J 。。は 19.6$であ り、 ム一ニー粘度
[M L 1D (121°C)] は 133であった。
該含フッ素ェラス卜マーを標準条件によ りポリオール 加疏した。 加硫ゴムの物性を第 3表に示す。
第 3表
硬さ 100 引張 引張強さ 伸び 圧縮永久歪 (JIS-A) 応力 kgf/cm2 kgf / cm2 % %
7 8 4 7 1 5 4 2 6 5 1 6 実施例 4及び 5
第 5表の重合条件欐に記載する以外は実施例 1 と同様 に実施し、 実施例 1 と同条件で押出しを行なっ た。 押出 前の [ " ] はそれぞれ 2 3 0及び 1 6 7であった。 重合 結果、 ペレ ツ 卜状エラストマ一の物性、 加硫ゴムの物性 も第 5表に示す。
実施例 S
第 4表の重合条件櫥に記载する以外は実施例 3 と同様 に実施した。 重合結果、 エラス トマ一の物性、 加硫ゴム の物性も第- 4表に示す。 .
比較例 1
機械的なかきまぜ機を備えた内容積 1 5 のオー トク レーフを窒素ガス 十分に掃気し、 減圧一窒素充填を 3 回繰り返し、 最後にできるだけ减庄にする。 次に窒素ガ スで脱気した純水 7500 g、 過硫酸アンモニゥム 1 5 g、 乳化剤と してノ 一フルォロォクタ ン酸アンモニゥム
2 2 , 5 g を仕込み、 温度を 8 5でに保った。 次いで V d F 3 4.9重量% , H F P 4 4.9重量%及び T F E 2 0.2重量%からなる混合モノマーを仕込んで圧力 8 kgZcm2-Gと した。 重合によ り圧力が 7 kg cm2-Gに低下す れば、 マ <1 04 5。 1重量%、 H F P 3 1.4重量%及び T F E 2 3。 5重量%から成る追添モノマーを追添し、 圧力を再ぴ 8kgZof- Gに裒した。 該操作を線り返し 1。 5時間重合反応を行なっ た。 その後、 残存する混合 モノマ一を掃気して重合を停止した。
得られた ¾化液に塩化マグネシゥ厶水溶液を添加して ポリマーを塩析したのち、 充分水洗して 1 0 0 °Cで真空 乾燥し、 約 1.5 kgの含フ ジ素エラス トマ一を得た。 13 F N M Rの測定による と該エラス トマ一の組成は V d F単位 4 6 , 7重量%、 H F P単位 3 4.0重量%及び T
F E単位 1 9.3重量%であった。 また、 [ ] は 1 0 6 m β / g . は 1 0.3 X 1 0 *、 vZMnは
1 0.5、 Msは 9 .5 %、 M10。は 2 7 · 4 %であった。 該含フ ッ素エラス トマ一を標準条件によ りポリオール
加硫した。 ムーニー粘度は 9 1 であっ た
加疏ゴムの物性を第 6表に示す。
第 6表
実施例 β 加熱定着ロール
実施例 2で重合した含フッ素エラス トマ一 ( [ " ] = 1 0 2 , M Li +^ ( 1 2 1 -0= 1 4 3 ) を用い、 下記処 方によ リ配含した。
配合処方 (重量部)
含フ ッ素エラス トマ一 1 0 0 メデアムサーマルカーボン 1 0 C a (0 H)2 4 酸化鉛 1 0
ビス フ - ノ 一ノレ A F 2 ベンジル ト リ フ エニル
0 . 6
ホスホニゥムク ロ リ ド
上記成分を 6 inchミ キシングロールで練り込み、 うす く シー ト出し を行なう 。 このシー ト を電熱プレスによ り 1 7 7。Cでプレス成型して 2 0 0 mm X 1 0 0 mm X 0 .5 mm (厚み)の試料を作成し、 これを 2 3 2 °Cで 2 4時間ォ —ブン加硫を行なっ た。 この試料をラ ミ ネーター (日本 国三菱商事社) の上部ロールに巻き付.けて表面温度を
1 8 0 と し、 この試料の表面に官能基と してメルカプ ト基を有するポリオルガノシロキサン液体を塗衬しなが ら、 トナー像を定着させたとろオフセッ トは発生しなか つた。
また、 上記配合で作成したフ ッ素ゴムを A S T M
D 1 0 4 4 - 5 6 に準じたテーバー摩耗試験法によ リ摩 耗量を測定すると 1 7 Omg/ 1000回転であつた&
定着ロールは現状では、 フッ素樹脂あるいはシリコー ンゴ厶等が用いられているが、 トナーの定着性および耐 久性等.の点でそれぞれ問題点を持っている。 ところが、 本発明の含フッ素エラス トマ一を用いることによ り, 優 れた定着性と酎久性を有する定着ロールが得られた。 実施例 7
制御用バルブ
実施例 1 の含フ ジ素エラス トマ一にビスフエ ノール A
F 2.0 Phr, ベンジルト リ フェル二ホスホニゥムク ロ リ ド 0。 6 phr メディ アム サ一マル(MT)力一ボンブラ ッ ク 3 0 phr、 C a ( 0 H) 2 6 phr及び M g O 3 phrを配 合して、 加硫成形して得られたゴムシー トの表面の粘着 力を下記の方法にて測定する。
ゴムシー ト (厚さ 2 . 0 3c 3 5 nm x 3 5画) を平滑 な台の上に耐熱性の雨面テープで貼り、 その上に錘リ受 け部及び吊 り具を備えた半銷 (JIS S— 45C)製の底部が平 らなリ ングをゴムシー トと接触するよう に置く (尚、 リ
ングのサイズは外径 2 5 ran、 内径 1 9 画であ り、 又、 ゴ ムシー ト と接蝕する リ ングの平面は # 1 0 0 0研磨紙で 研磨してある) 。 次いで、 リ ングの錘り受け部にゴムシ 一卜への全荷量が 6 0 9 nm / crf になるよ う に錘り を乗せ る。 その全体を 1 2 0 のオーブン中に入れて 2 0時間 放置後、 取出して約 4時間放冷する。 2 3 aC迄温度が下 がっ たと ころで錘り をはずし、 ゴムシー トに リ ングが粘 着した状態で上記吊 り具を利用 してロードセルを含む引 張試験機に敢付け、 5 0 画 / min引張速度で引張り、 粘 着力を測定する。 その結果を第 7表に示す。
自動車等に主と して使用され各種バルブ類では加硫ゴ ムと金属の接点で固着がしばしば起こ り、 これが人命に かかおる様な重要な問題となってきている。 以上の背景 からゴム加疏物の表面に非粘着性を賦与する技術が開発 されて来ている。 従来技術と してはゴム.材料の配合をェ 夫する事によ り、 例えばタルク、 ゼ才ライ ト、 グラ フ ァ イ ト、 テフ-ロ ン等を加える事でゴム材料その物を非粘着 化する。 又化学的処理、 物理的処理によ り表面丈を非粘 着性にする技術がある。 しかしこれらは全て一長一短が あ り、 前者の技術ではゴム材料の本来の特性を損う 。 後 者では耐久性、 信頼性といっ た問題点以外に安全衛生の 面から問題を含んでいる事もある。 しかし、 本発明の特 定の構造を有する含フ ッ素エラス トマ一を使用する こ と によ り、 従来の技術による問題を見事解決するこ と がで
さる。
実施例 8
実施钶 5のポリマーを使用 して、 実施例 7 と同様な方 法で粘着力を求めた。 その結果を第 7表に示す。
比較例 2〜 3
デュポン社製含フッ素エラス トマ一であるパイ トン E — 6 0 (Viton E-60) , 及びバイ トン B (Viton B)を使用 して実施例 8 と同様な方法で粘着力を求めた。 それらの 結果を第 7表に示した。
第 7表
実施例 9
0 — リ ング V—パッ き U:パ 2キ 、 Y—ノ キン、 D リ ング、 三角リ ング、 T一リ ング、 X—リ ン グ等の成形パッキン
実施例 1 の加硫組成物を用いて以下の試験を行なった 圧縮永久歪試験は、 0—リ ング (内径 2 3. 7 mm. 太さ 3.5 nm) を 2 5 %圧縮加圧し 2 0 0 °Cで 1700時間炉内 におき、 J I S K 6 3 0 1 に従って測定した。 酎摩耗
性は、 A S T M D 1 0 4 4 — 5 6 に準じたテーバー摩 耗試験で評価した。 なお、 テーバー摩耗試験は摩耗輪 H 一 2 2、 荷重 l kg、 回転 1000回の条件で行なっ た。 結果 を第 8表に示す。
成形パッキンは耐庄縮永久歪性及び運動面をシールす る場合には酎摩耗性が要求される。 しかしながら-、 耐熱 性、 耐油性、 耐溶剤性、 耐薬品性が必要と される分野で 使用されている従来の含フッ素エラス トマ一では、 耐圧 縮永久歪性及び耐摩耗性が必ずしも満足できる レベルで はなかっ た。 と ころが、 本発明の含フッ素エラス トマ一 の組成物を用いる と耐圧縮永久歪性及び耐摩耗性が大幅 に向上する。
実施例 1 0
実施例 2の加硫組成物を用いて実施例 9 と同様の試験 を行なっ た。 結果を第 8表に示す。
実施例 1 1
実施例 5 の加硫組成物.を用いて実施例 9 と同様の試験 を行なっ た。 結果を第 8表に示す。
比較例 4
実施例 1 の含フ ジ素エラス トマ一の代り にデュポン社 製品バイ トン E — 6 0 を用い、 プレス加硫時間を 2 0分 にする以外は実施例 1 と同様に して作成した加硫組成物 を用いて実施例 9 と同様の試験を行なっ た。 結果を第 8 表に示す。
第 8表
実施例 1 2
ォィルシ―ル
実施例 1 の加硫組成物を用いて以下の試験を行なった, 圧縮永 歪試験は、 0 — リ ング (内径 2 3 . 7 、 太さ 3 。 5 mm ) を 2 5 %圧縮加圧し 2 0 0 °Cで 1700時間炉内 におき、 J I S K 6 3 0 1に従って測定した。 酎摩耗 性は、 A S T M D 1 0 4 4 — 5 6 に準じたテーバー摩 耗試験で評価した。 なお テ一バー摩耗試験は摩耗輪 H — 2 2、 荷重 l kg、 回転数 1000回の条件で行なった。 結 果を第 9表に示す。
オイルシールは耐圧縮永久歪性及び運動面をシールす る場合には酎摩耗性が要求される。 しかしながら、 酎熱 性、 耐油性、 酎溶剤性、 酎薬品性が必要とされる分野で 使用されている従来の含フッ素エラストマ一では、 酎圧 縮永久奎性及び耐摩耗性が必ずしも満足できる レベルで はなかった。 と ころが、 本癸明の含フッ素エラス トマ一 の組成物を甩ぃると酎圧縮永久歪性及び耐摩耗性が大幅 に向上する。
実施例 1 3
実施例 2の加硫組成物を用いて実施例 1 2 と同様の試 験を行なった。 結果を第 9表に示す。
実施例 1 4
実施例 5 の加硫組成物を用いて実施例 1 2 と同様の試 験を行なった。 結果を第 9表に示す。
比較例 5
実施例 1 の含フッ素エラス 卜マーの代り にデュポン社 製品バイ トン E — 6 0 を用い、 プレス加硫時間を 2 0分 にする以外は実施例 1 と同様に して作成した加硫組成物 を用いて実施例 1 2 と同様の試験を行なっ た。 結果を第 9表に示す。
第 9表
実施例 1 5
ダイヤフ ラム
実施例 1 の加硫組成物を用い、 J I S K 6 3 0 1 に 従いデマチヤ式試験を用い、 2 5 におけるき裂癸生ま での屈曲回数を測定した。 結果を第 1 0表に示す。
ダイヤフラムはエラス トマ一単独又はエラス トマ一と
布の複合材で作られるが、 いずれの場合にも耐屈曲性が 要求される。 しかしながら、 耐熱性、 耐油性、 酎溶剤性. 酎薬品性が必要とされる分野で使用されている従来の含 フッ素エラス トマ一では、 酎屈曲性が必ずしも満足でき る レベルではなかった。 と ころが、 本発明の含フッ素ェ ラス トマ一の組成物を用いる と耐屈曲性が大幅に向上す る。
実施例 1 6
実施例 2 の加硫組成物を用いて実施例 1 5 と同様の試 験を行なった。 結果を第 1 0表に示す。
実施例 1 7
実施例 5の加硫組成物を用いて実施例 1 5 と同様の試 験を行なった。 結果を第 1 0表に示す。
比齩例 β
実施例 1 の含フ ジ素ェラス トマーの代り にデュポン社 製品バイ トン Ε— 6 0 を用い、 プレス加硫時間を 2 0分 にする以外は実施例 1 と同様に して作成した加硫組成物 を用いて実施例 1 5 と同様の試験を行なった。
第 1 0表
き裂癸生までの屈曲回数
実施例 1 5 4 0 0 0
実施例 1 6 5 0 0 0 0以上
実施例 1 Ί 6 0 0 0
比較例 6 8 0 0
実施例 1 8
ガスケッ 卜
実施例 1 の加硫組成物を用いて圧縮永久歪試験を次の よ う に行なっ た。 0—リ ング (内径 2 3. 7 mm, 太さ 3.5 mm) を 2 5 %圧縮加圧 し 2 0 0 °Cで 1700時間炉内 におき、 J I S K 6 3 0 1 に従っ て測定した。 —結果を 第 1 1表に示す。
ガスケッ トは耐庄縮永久歪性が要求される。 しかしな がら、 酎熱性、 耐油性、 耐溶剤性、 耐薬品性が必要とさ れる分野で使用されている従来の含フ ッ素エラス トマ一 では、 長期における酎圧縮永久歪性が必ずしも満足でき る レベルではなかっ た。 と ころが、 本発明の含フッ素ェ ラス トマーの組成物を用いる と長期の耐圧縮永久歪性が 大幅に向上する。
実施例 1 9
卖'施例 2 の加硫組成物を用いて実施例 1 8 と同様の試 験を行なつ; fc。 結果を第.1 1表に示す。
実施例 2 0
実施例 5 の加硫組成物を用いて実施例 1 8 と同様の試 験を行なっ た。 結果を第 1 1表に示す。
比較例 7
実施例 1 の含フッ素エラス トマ一の代り にデュポン社 製品バイ トン E — 6 0 を用い、 プレス加疏時間を 2 0分 にする以外は実施例 1 と同様に して作成した加硫組成物
を用いて実施例 1 8 と同様の試験を行なっ た。 結果を第 1 1表に示す。
実施例 2 1
ゴム弁座バタ フ ライバルブ
実施例 1 の加硫組成物を用いて以下の試験を行なつた, 圧縮永久歪試験は、 0 — リ ング (内径 2 3.7mm、 太さ 3。 5mm) を 2 5 %圧縮加圧し 2 0 0 °Cで 1700時間炉内 におき J I S K 6 3 0 1 に従って測定した。 酎摩耗 性は A S T M D 1 0 4 4 — 5 6 に準じたテーバー摩 耗試験で評価した。 なお、 テーバー摩耗試験は摩耗論 Η — 2 2、 荷重 l kg、 回転数 1000回の条件で行なっ た。 結 果を第 1 2表に示す。
密閉式バタフライバルブのゴム製弁座には耐圧縮永久 歪性及び酎摩耗性が要求される。 しかしながら、 酎熱性 酎油性、 耐溶剤性、 耐薬品性が必要とされる分野で使用 されている従来の含フッ素エラス トマ一では、 酎圧縮永 久歪性及ぴ耐摩耗性が必ずしも満足できる レベルではな かっ た。 と ころが、 本発明の含フ ッ素エラス トマ一 の組成物を用いると耐圧縮永久歪性及び酎摩耗性が大幅 に向上する。
実施例 2 2
実施例 2の加硫組成物を用いて実施例 2 1 と同様の試 験を行なつた。 結果を第 1 2表に示す。
実施例 2 3
実施例 5の加硫組成物を用いて実施例 2 1 と同様の試 験を行なった。 結果を第 1 2表に示す。
比較例 8
実施例 1 の含フ ジ素エラス トマ一の代り にデュポン社 製品バイ 卜ン E — 6 0 を用い、 プレス加硫時間を 2 ひ分 にする以外は実施例 1 と同様に して作成した加硫組成物 を用いて実施例 2 1 と同様の試験を行なった。 結果を第 1 2表に示す。
第 1 2表
実施例 2 4
ステムパルブ
実施例 1 の加硫組成物を用いて以下の試験を行なっ た 圧縮永久歪試験は、 0 — リ ング (内径 2 3 · 7 Ππι、 太さ 3.5 mm) を 2 5 %圧縮加圧し 2 0 0 °Cで 170Ό時間炉内 におき、 J I S K 6 & 0 1 に従って測定した。 耐摩耗
性は、 A S T M D 1 0 4 4 — 5 6 に準じたテーバー摩 耗試験で評価した。 なお、 テーバー摩耗試験は摩耗論 H 一 2 2、 荷重 lkg、 回転数 1000回の条件で行なつた。 結 果を第 1 3表に示す。
ステムハルブは耐圧縮永久歪性及び耐摩耗性が要求さ れる。 しかしながら、 耐熱性、 耐油性、 酎溶剤性、 耐薬 品性が必要とされる分野で使用されている従来の含フッ 素エラス トマ一では、 耐圧縮永久萑性及ぴ耐摩耗性が必 ずしも満足できる レベルではなかった—。 と ころが, 本発 明の含フッ素エラス トマ一の組成物を用いると耐圧縮永 久歪性及び耐摩耗性が大幅に向上する。
実施例 2 5
実施例 2の加硫組成物を用いて実施例 2 4 と同様の試 験を行なっ た。 結果を第 1 3表に示す。
実施例 2 6
実施例 5 の加硫組成物を用いて実施例 2 4 と同様の試 験を行なっ た。 結果を第 1 3表に示す。
比較例 9
実施例 1の含フッ素エラス トマ一の代リ にデュポン社 製品バイ ト ン E — 6 0 を用い、 プレス加硫時間を 2 0分 にする以外は実施例 1 と同様にして作成した加硫組成物 を用いて実施例 24 と同様の試験を行なった。 結果を第 1 3表に示す。
第 1 3表
実施例 2 7
耐 S F鈒エンジンオイル用成形体
実施例 2 の加硫組成物を用いて以下—の浸積試験を行な つた。 浸漬試骖は J I S K 6 3 0 1 に従って 1 5 0 。C で 5 0 0時間ホンダ純正ウル トラモータ ーオイル S F に 浸渍し測定した。 圧縮永久歪試験は、 0 — リ ング (内径 2 3 . 7 mm、 太さ 3 , 5 mm) を 2 5 %圧縮加圧し 1 5 0 。C で 5 0 0時間ホンダ純正ウル ト ラモータ ーオイルに浸漬 し、 J I S K 6 3 0 1 に従って測定した。 結果を第 1 4表に示す。
近年、 自動車の低燃費化、 メ ンテナンスフ リ ー化など への動きにつれて、 エンジンオイノレは S D級、 S E級か ら S F殺八と移行しつつある。 S F鈒エンジンオイルの 使用に際しては、 従来用い られているエンジンオイルと 比較して、 添加されている清浄分散剤、 耐摩耗剤などの 増量や種類の変更が行なわれている。
こう した S F級エンジンオイル添加剤成分の変更に伴 い、 従来のポリオール加硫の含フ ッ素エラス トマ一加硫
組成物では、 エンジンオイル中の添加成分によ り攻撃を 受け物性の低下が镦しい。 また、 ポリアミ ン加硫の含フ ッ素エラストマー加疏組成物では、 ポリオール加疏の含 フッ素エラス トマー加琉組成物に比べ、 添加剤成分によ る攻撃を受けにくいが、 圧縮永久歪がボリオール加硫の 加硫組成物よ り極めて劣る。 さ らに、 パーオキサイ ド加 硫による含フッ素エラストマ一加硫組成物においては、 S F級エンジンオイルに対する酎性は僅れているが 圧 縮永久歪がポリオール加硫の加硫組成物よ リ劣るうえに、 プレス成形時の金型へのバリ粘着が激し く 、 さ らに金属 との接着がむずかしいなどの加工上の問題がある。
本発明の含フッ素エラス 卜マ一をポリオールで加硫し fc加硫組成物は S F鈒エンジンオイル中での物性の保 持及び酎圧縮永久歪性において格段に向上し、 S F鈒ェ ンジンオイルと接触する面を持つ 0 — リ ング、 V —パッ キン, U —パッ キン、 Y—パッ キン、 D — リ ング、 三角 リ ング, T リ ング、 X — リ ング等の成形パッ キン、 ォ ィルシール、 ダイヤフラム、 ガスケッ ト、 ゴム弁座バタ フライバルブ、 ステムバルブなどの用途に適している。 比較例 ί 0 ;'
実施例 1 の含フ ジ秦ェラス トマーの代り にダイキン社 製品ダイエル G— 9 0 1 を用い、 水酸化カルシウム、 高 活性酸化マグネシウム、 ビスフエ ノール A F、 ビス (ベ ンジルジフエニルホスフ ィ ン) イ ミ ニゥムク ロ リ ドの代
り にパーへキサ 2 . 5 B (日本油脂社製) を 1 . 5重量 部、 ト リ ア リルイ ソシァヌ レー ト を 4重量部配合し、
1 6 0 。Cで 1 0分間のプレス加硫、 及び 1 8 0 °Cで 4時 間のオーブン加硫を行いパーオギサイ ド加硫を完成させ 実施例 2 7 と同様の試験を行なった。 結果を第 1 4表に 示す。
第 1 4表
産業上の利用可能性
本発明の含フッ素エラス 卜マーは、 耐熱性及び耐薬 品性に優れ しかも搔めて優れた耐圧縮永久歪特性と機 械的特性を有する と共に従来品に優る とも劣らない加工 性を有する。 又、 ポリ ア ミ ン化合物、 ポリオール化合物 などの加硫剤を用いて加硫する こ と によ リ、 加熱定着口 —ル、 バルブ、 リ ング、 シール、 ノヽ0ツ キン、 ガスケ ッ ト などの倭れた弹性成形体を得る こ と ができ る。
Claims
( 1 ) ビニリデンフルオラィ ド単位及びへキサフルォロ プロ ピ レ ン単位を含有し、 その和が 6 5〜 1 0 0重量% であリ、 へキサフルォロエチレン単位を 3 5〜 0重量% 含有し、 ビニリデンフルオライ ド単位とへキサフルォロ プロ ピレン単位との重量比が 8 0 : 2 0〜4 0 : 6 0の 範西にある含フッ素エラス トマ一であって
(a ) フッ素含量が 6 3。 5〜 7 1重量%であ り、
(b ) 極限粘度数 (m £ / g ) が 1 0 0〜 2 5 0未満 であり、
( c ) 分子量 5万以下のフラクショ ンの含量が 5重量 %以下であ ひ かつ
(d ) 分子量 1 0 0万以上フラク ショ ンの含量が 1 0 〜 3 5重量%であることを特徵とする含フッ素エラ ス 卜マ一。
( 2 ) 極限粘度数 (m fi Z g ) が 1 2 0〜 2 5 0未満で ある請求の範囲第 1項に記載の含フッ素エラス トマ一。
(3 ) ビニリデンフルオライ ド単位とへキサフルォロプ ロ ピレン単位との重量比が 7 5 : 2 5〜 4 0 : 6 0の範囲 にある請求の範囲第 1項に記載の含フジ素エラス トマ一。
(4 ) ビニリデンフルオライ ド単位とへキサフルォロプ ロピレン単位との和が 6 5〜 9 5重量%であ り、 テ トラ フルォロエチレン単位を 3 5〜 5重量%含有し、 ビニリ デンフルオラィ ド単位とへキサフルォロプロ ピレン単位
との重量比が 8 0 : 2 0 - 5 0 : 5 0 の範囲にある請-求 の範囲第 1項に記载の含フ ッ素エラス トマ一。
( 5 ) 極限粘度数 (ιη β / g ) が 1 0 0〜 1 6 0未満で あ り かつ分子量 1 0 0万以上のフ ラ ク ショ ンの含量が 1 0〜 2 0重量%未満である請求の範囲第 3項又は第 4 項に記載の含フ ッ素エラス トマ一。
(6 ) 葰限粘度数 (m A Z g ) が 1 β 0〜 2 2 0未満で あ り かつ分子量 1 0 0万以上のフ ラクショ ンの含量が
2 0〜 3 0重量%未満である請求の範囲第 3項又は第 4 項に記載の含フ ッ素エラス トマ一。
( 7 ) 搔限粘度数 (m fi Z g ) が 2 2 0〜 2 5 0未満で あ り かつ分子量 1 0 0万以上のフ ラクショ ンの含量が
3 0〜 3 5重量%である請求の範囲第 3項又は第 4項に 記載の含フ ッ素エラス トマ一。
( 8 ) ビニ リデンフルオライ ド単位とへキサフルォロプ ロ ピレン単位との和が 7 5〜 9 5重量%であ り、 テ トラ フルォロエチレン単位を.2 5〜 5重量%含有し、 ビニリ デンプルォライ ド単位とへキサフルォロプロ ピレン単位 との重量比が 6 0 : 4 0〜 5 0 : 5 0 の範囲にある請求 の範囲第 5項に記載の含フ ッ素エラス トマ一。
( 9 ) ビニ リデンフルオライ ド単位とへキサフルォロプ ロ ピレン単位との和が 7 5〜 9 5重量%であ り、 テ トラ フルォロエチレン単位を 2 5〜 5重量%含有し、 ビニ リ デンフルオラィ ド単位とへキサフルォロプロ ピレン単位
との重量比が 7 0 : 3 0〜 6 0 : 4 0 の範西にある請求 の範囲第 β項に記載の含フ ッ素エラス トマ一。
( 1 0 ) ビニリデンフルオラィ ド単位とへキサフルォロ プロ ピレン単位との和が 7 5〜 9 5重量%であ り、 テ ト ラフルォロエチレン単位を 2 5〜 5重量%含有し、 ビニ リデンプルォライ ド単位とへキサフルォロプロ ピレン単 位との重量比が 8 0 : 2 0〜 7 0 I 3 0の範囲にある請 求の範囲第 7項に記載の含フッ素エラス トマ一。
(1 1 ) 極限粘度数 (m β g ) が 1 0 Ό〜 2 5 0未満 の範囲よ y 1 ο〜ι 0 0大きい極限粘度数を有する含フ ッ素エラストマ一を重合し、 加熱された押出機を通して 得られる請求の範囲第 1項に記載の含フッ素エラス トマ
( 1 2 ) ビニリデンフルオラィ ド単位及びへキサフルォ 口プロ ピレン単位を含有し、 かつ必要によ りテ 卜ラフル ォロェチレン単位を含有してなる含フッ素エラス トマー であって、 :
( a ) フッ素含量が 6 3。 5〜 7 1重量%でぁリ、 (b ) 搔限粘度数 (m β / g ) が 1 0 0〜 2 5 0未満 であ リ、
( c ) 分子量 5万以下のフラ クショ ンの含量が 5重量
%以下であ y、 かつ
(d ) 分子量 1 0 0万以上フラクショ ンの含量が 1 0 〜 3 5重量%である
含フッ素エラス トマ一をポリオール化合物によ リ硬化し てなる成形体。
(1 3 ) 加熱定着ロール、 制御用バルブ、 或いは 0—リ ング、 V— ノ ッキン、 U—ノヽ0ッ キン、 Y—ノヽ0ッ キン、 D — リ ング、 三角リ ング、 T一リ ング又は X—リ ングの成 型パジ キン、 ガスケッ ト、 ゴム弁座バタ フライバルブ、 ステムバルブ、 オイルシール、 耐 S F級エンジンオイル 用成形体、 燃料ホース、 熱収縮チューブ、 湿 摩擦材、 電線被覆、 圧鼋材、 又ば廃煙ダク トジョ イ ン トジャバラ である請求の範囲第 1 2項に記載の成形体。
(1 4 ) ビニリデンフルオライ ド単位及びへキサフルォ 口プロ ピレン単位を含有し、 かつ必要によ りテ トラ フル ォロエチレン単位を含有してなる含フッ素エラス トマ一 であって、
( a ) フ ッ素含量が 6 3.5〜 7 1重量%であ り、
( b ) 極限粘度数 (m jS Z g ) が 1 0 0〜 2 5 0未満 であ リ、
( c ) 分子量 5万以下のフ ラ ク ショ ンの含量が 5重量 %以下であ り、 且つ
(d ) 分子量 1 0 0万以上フラクショ ンの含量が 1 0
〜 3 5重量%である
含フ ッ素エラス トマ一をポリ ァ ミ ン化合物又はポリ ォー ル化合物によ リ粳化して得られるダイヤフ ラム。
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