明 糸田 柔 軟 性 を 有 す る O A 機器 用 耐 熱 性 材料 お よ び 塗 ¾用 材 料 技 術 分 野
本 発 明 は オ フ ィ ス オ ー ト メ ー シ ョ ン 機器 ( O A 機器 ) の 耐熱 性 を 必要 と す る 部 品 に 用 い ら れ る 柔 軟 性 を 有 す る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 に 関 す る 。 さ ら に 該 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー を 用 い た 塗 料 用 材料 お よ び 0 A 機 器 に 用 い る チ ュ ー ブ に 関 す る 。
W ¾ ¾ %
従来 、 印 刷 機 用 ロ ー ル 、 プ ラ テ ン ロ ー ル な ど に は ウ レ タ ン ゴ ム 、 E P ゴ ム 、 シ リ コ ー ン ゴ ム な ど が 使 用 さ れ て お り 、 ま た 、 電 子 写真 複 写機 の 定 着 用 ロ ー ル と し て は 、 シ リ コ 一 ン ゴ ム 口 一 ノレ あ る い は フ ッ 素 ゴ ム ロ ー ル な ど が 知 ら れ て い る 。 し か し な が ら 、 こ れ ら は 離 型 性 ト ナ ー を 使 用 し た ば あ い に お い て も 、 離 型 性 ( ト ナ ー 非 粘 着 性 ) が充分 で な い た め 、 フ ッ 素樹脂 を 被覆 し た 非弾性 ロ ー ル、 あ る い は 弾性 ロ ー ル 表 面 に フ ッ 素樹 脂 収 縮 チ ュ ー ブ な ど を 被覆 し た も の な ど が 提案 さ れ て い る 。 さ ら に 、 弾性 口 一 ル 表 面 に フ ッ 素 ゴ ム と フ ッ 素樹 脂 粉 末 の 混 合 物 を 塗 布 、 焼 き 付 け し 、 表面 に フ ッ 素樹脂粉末層 を 形 成 し た も の (特 公 平 1 — 3 6 6 2 2 号 公 報 ) 、 フ ッ 素 ゴ ム と フ ッ 素樹 脂 粉 末 を 塗 布 、 焼 き 付 け 後 さ ら に フ ッ 素樹 脂 粉 末 を 塗 布 し フ ッ 素 樹 脂 層 を 形 成 し た も の ( 特 公 平 6 — 1 0 0 8 7 6 号 公 報 ) な ど も 提案 さ れ て い る 。
電 子 写真 複 写機 に お け る 定 着 操 作 に 際 し て 、 定 着 口 —
ル の 離 型 性 を 改 善 す る た め に 離 型 油 、 一 般 に は シ リ コ ー ン 油 を 塗 布 す る こ と が 行 な わ れ て い る が 、 そ の ば あ い 、 シ リ コ 一 ン 油 が 内 部 に 浸 透 し て 定 着 ロ ー ル が 膨 潤 す る の を 防 止 す る た め に 、 弾 性 ロ ー ル 表 面 に フ ッ 素 樹 脂 収 縮 チ ュ 一 ブな どを被覆 し た も の 、 あ る い は特開平 1 — 2 0 5 1 8 8 号公報 な ど に 記載 の よ う に 、 芯金上 に シ リ コ ー ン ゴ ム 層 、 フ ッ 素 ゴ ム 層 あ る い は フ ル ォ ロ シ リ コ ー ン ゴ ム 層 、 シ リ コ ー ン ゴ ム 層 を 順次設 け た 定着 ロ ー ル が提案 さ れ て い る 。
ま た 、 特 開 昭 6 2 - 2 8 5 8 3 9 号 公 報 に は 、 本 発 明 者 ら に よ っ て 、 耐熱 性 エ ラ ス ト マ 一 材 を 、 フ ィ ブ リ ル 化 さ れ た ポ リ テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン ( P T F E ) 、 特 に 延伸 多 孔質 ポ リ テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン に 含 浸 、 接合 さ せ た 被 覆 層 を 芯 金 上 に 形 成 し た 弾性 ロ ー ル が 提案 さ れ て い る 。
と こ ろ で 、 ウ レ タ ン ゴ ム 、 E P ゴ ム 、 シ リ コ ー ン ゴ ム な ど を 使 用 し た 印 刷 機 用 口 一 ノレ 、 プ ラ テ ン ロ ー ノレ な ど に お い て は 、 ロ ー ル の 弾 性 は 良 好 で あ る が 、 離 型 性 の 面 で は 必 ず し も 良 好 な も の と は い い 難 く 、 そ の た め 、 ト ナ ー の 付 着 、 紙粉 の 付 着 に よ る 印 刷 物 の 汚 染 、 紙 の ロ ー ル へ の 巻 き 付 き な ど の ト ラ ブ ル が 発 生 す る と い う 問 題 が あ つ た 。
ま た、 特に電子写真複写機の定着 ロ ー ル に お いて、 P T F E や P F A ( テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン と ノ、。 一 フ ノレ オ 口 ア ル キ ル ビ ニ ル エ ー テ ル と の 共 重 合 体 ) な ど の フ ッ 素樹 脂 を 被 覆 し た 非 弾性 ロ ー ル は 弾性 が な い と い う 欠 点 を 有 し 、 ま た 弾 性 ロ ー ル 表 面 に フ ッ 素樹 脂 収 縮 チ ュ ー ブ な ど を 被 覆 し た も の な ど は 、 フ ッ 素樹 脂 が 硬 く 、 伸 び が 小 さ い た め 、 表 面 弾 性 と い う 面 で は 必 ず し も 満 足 の い く も の で は
な か っ た 。 さ ら に 、 弾性 ロ ー ル 表 面 に フ ッ 素樹脂 粉 末 層 ( P F A の 粉 体 塗 装 な ど に よ る ) を 形 成 し た も の は 、 初 期 に お い て は 弾 性 、 離 型 性 と も 良 好 で あ る が 、 表 面 の フ 素樹 脂 粉 末 が 剥 離 、 離 脱 し 易 い た め 、 そ の 離 型 性 の 寿 は 短 い も の で あ り 、 さ ら に 1 5 0 〜 2 0 0 °C と い っ た 高 温 化 す る 定 着 ロ ー ル 用 途 に お い て は 耐熱 性 が 不 充 分 で あ り 、 特 に フ ッ 素 ゴ ム 成 分 が 劣 化 し た り 、 強 度 低 下 し た り す る た め 口 — ル の 耐久 性 が 低 下 す る 。
ま た 、 特 開 平 1 — 2 0 5 1 8 8 号 公報 な ど に 記 載 の よ う に 、 フ ッ 素 ゴ ム 層 あ る い は フ ノレ オ ロ シ リ コ ー ン ゴ ム 層 の 上 に シ リ コ ー ン ゴ ム 層 を 形 成 し た も の は 、 表 面 の シ リ コ ー ン ゴ ム 層 の 強 度 が 充 分 で な い 。 そ こ で 強 度 を 向 上 さ せ る た め に 充填剤 の 量 を 増力 D さ せ る と 離型性 が低下す る 。 ま た 、 シ リ コ ー ン ゴ ム 層 と フ ッ 素 ゴ ム 層 あ る い は フ ノレ オ 口 シ リ コ ー ン ゴ ム 層 と の 接着 強 度 が 充 分 で な い た め に 、 シ リ コ ー ン 油 を 反 復 塗 布 し て 定 着 操 作 を 繰 り 返 す こ と に よ り 、 表 面 の シ リ コ ー ン ゴ ム 層 に ク ラ ッ ク が 発 生 し 、 最 悪 の ば あ い に は 、 剥離が 生 じ る と い う 問題 を 有 し て い る 。 さ ら に 表 面 の シ リ コ ー ン ゴ ム 層 や そ の 内 部 の フ ル ォ ロ シ リ コ ー ン ゴ ム 層 ま た は 、 フ ッ 素 ゴ ム 層 は 、 そ れ 自 体 耐熱 性 が 不 充 分 で あ り 、 1 5 0 〜 2 0 0 °C と い っ た 高 温 化 す る 定 着 ロ ー ル 用 途 で は 劣 化 し た り 、 強 度 低 下 に よ り 摩耗 し た り す る 。
ま た 、 特 開 昭 6 2 - 2 8 5 8 3 9 号 公 報 に 開 示 さ れ て い る 弾 性 ロ ー ル は 、 離型 性 に お い て 非 常 に 優 れ て お り 、 ま た 、 シ リ コ ー ン 油 と の な じ み 性 ゃ 耐 膨 潤 性 は 良 好 で あ る が 、 弾 性特 性 が 劣 り 、 特 に 弾 性 回 復 力 に お い て 劣 っ て い る 。 さ ら に 、 熱 伝導 性 が わ る く 、 特 に 連 続 コ ピ ー 時 に
ロ ー ル の 表 面 温 度 が 低 下 し て し ま う と い う 問 題 も 有 し て い た 。
近年 コ ピ ー 機 、 複 写機 は カ ラ ー 化 、 高 速 化 に 向 か っ て お り 、 定 着 部 の ロ ー ル も よ り 柔 軟 性 と 耐熱 性 、 耐 摩 耗 性 を 兼 ね 備 え た 表 面材料 が 求 め ら れ て い る 。
本 発 明 は 、 従来 の 上 記 の よ う な 問 題 点 に 鑑 み て な さ れ た も の で あ る 。
し た が っ て 、 本 発 明 の 目 的 は 、 好 ま し い 柔 軟 性 と 耐 摩 耗性 お よ び優 れ た 離型性 を 有す る 0 A 機器用 耐熱性材料、 特 に 0 A 機 器 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 耐熱 性材料 を 提 供 す る こ と に あ る 。
本 発 明 の 他 の 目 的 は 、 シ リ コ ー ン 油 な ど に よ る 膨 潤 が 乏 し く 、 離 型 性 ( ト ナ ー 非 粘 着 性 ) 、 用 紙 剥 離 性 、 定 着 性、 発色性 が 良好で あ っ て 、 耐熱性、 耐久性 に 優れ た 0 A 機器 用 耐熱性材料 、 O A 機器 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 耐熱 性材料 を 提供 す る こ と に あ る 。
本 発 明 者 ら は 、 重 合体 全体 に 柔 軟 性 を 与 え う る エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン 卜 と 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト を 同 時 に 有 す る 特 定 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー 自 体 が 、 耐熱性、 柔 軟 性 、 非 粘 着 性 が 要 求 さ れ る 0 A 機器 用 途 の 材料 と し て 適 し て い る こ と を 見 出 し た 。
な か で も 、 電 子 式 定 着 ' 感 光 部 用 途 の O A 機器 ロ ー ル 用 の 材料 に 好 ま し く 用 い る こ と が で き 、 特 に 定 着 ロ ー ル に 用 い る こ と に よ つ て 優 れ た 定 着 性 · 発 色 性 と 耐 油 性 、 ト ナ ー 非粘着性、 用 紙剥 離性 を 兼ね備 え 、 さ ら に 耐熱性、 耐久 性 、 耐 摩 耗 性 を ロ ー ル 表 面 に 与 え う る こ と が で き る も の で あ る 。
発 明 の 開 示
本 発 明 の 柔 軟 性 を 有 す る O A 機器 用 耐熱 性 フ ッ 素材料 は 、 重 合 体 全 体 に 柔 軟 性 を 与 え う る エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト B か ら な る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 で あ っ て 、 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト A が ポ リ マ ー 全体 に 柔 軟 性 を 与 え う る も の で あ り 、 か つ そ の 構 成 単位 の 9 0 モ ル % 以 上 力、' パ 一 ハ ロ ォ レ フ ィ ン 単 位 で あ る こ と を 特徵 と す る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー か ら な る も の で あ る 。 発 明 を 実施 す る た め の 最 良 の 形 態 つ ま り 、 本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー は 1 分 子 中 に エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト A (以下、 「 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A 」 と い う ) と 非 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト B (以 下 、 「 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B 」 と い う ) が プ ロ ッ ク ゃ グ ラ フ 卜 の 形 態 で 結 合 し た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 で あ る こ と が 重 要 で あ る 。
本 発 明 に お い て エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と を ブ ロ ッ ク や グ ラ フ ト な ど の 形 態 で つ な ぎ 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー と す る 方 法 に つ い て は 、 公 知 の 種 々 の 方 法 が 採 用 で き る が 、 な か で も 特 公 昭 5 8 - 4 7 2 8 号 公報 な ど に 示 さ れ た ブ 口 ッ ク 型 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 の 製法 や 、 特 開 昭 6 2 - 3 4 3 2 4 号 公 報 に 示 さ れ た グ ラ フ ト 型 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ ー の 製 法 な ど が 好 ま し く 採 用 で き る 。
と り わ け 、 セ グ メ ン ト ィ匕 率 ( ブ ロ ッ ク 化 率 ) も 高 く 、 均 質 で 規 貝 IJ 的 な セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー が え ら れ る こ と か ら 、 特公昭 5 8 - 4 7 2 8 号公報、 高分子論文集 ( V o 1 . 4 9 、 N o . 1 0 、 1 9 9 2 ) 記 載 の い わ ゆ る ヨ ウ 素移 動 重 合 法 で 合 成 さ れ た プ ロ ッ ク 型 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー が 好 ま し い 。
一方、 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素重合体 と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 重 合体 と の 単 な る 混 合 物 を 用 い た も の は 、 混 合 す る そ れ ぞ れ の 重 合 体 の 種 類 、 混 合 性 、 相 溶 性 な ど に よ っ て 異 な る が 、 一 般 的 に 機械 的 特 性 ( 特 に 高 温 時 ) が 不 充 分 と な っ た り 、 耐 摩 耗 性 が 低下 し た り 、 柔 軟 性 が 低 下 し た り 、 耐 久 性 が 低 下 し た り す る 。
こ れ に 対 し 、 本 発 明 の よ う に エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B を ブ ロ ッ ク ゃ グ ラ フ ト な ど で 結 合 さ せ 、 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 と す る こ と に よ っ て 、 上 記 の エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 重 合体 と 非 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 重 合体 と を 単 に 混 合 し た も の な ど に 比 べ て 、 耐 熱 性 、 機 械 的 特 性 ( 特 に 高 温 時 ) な ど が 向 上 し 、 ロ ー ル 用 と し た ば あ い も 耐熱 性 、 耐久 性 、 耐 摩 耗 性 を よ り 効 果 的 に 改 善 で き る も の で あ る 。
ま た 一 方 、 フ ツ イヒ ビ ニ リ デ ン を 主 成 分 と し た エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト を 有 す る 含 フ ッ 素 熱 可塑 性 ゴ ム の 被 覆 層 を 外 周 面 に 設 け た ゴ ム ロ ー ル が 提 案 さ れ て い る ( 実 公平 2 — 1 5 8 7 3 号 公 報 ) 。 こ れ ら は 含 フ ッ 素 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー を 用 い て い て も 、 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト が パ ー ハ ロ ォ レ フ イ ン 単 位 を 主 成 分 と し て い な い た め 、 耐熱 性 、 非 粘 着 性 が 不 充 分 で あ る 。
ま た 本 発 明 者 ら は さ ら に ヨ ウ 素移 動 重 合 法 に お い て 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 構 成 単位 の 9 0 モ ル % 以 上 を パ — ハ ロ ォ レ フ イ ン 単 位 と す る こ と に よ り 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B 用 の 単量体 と の プ ロ ッ ク 共 重 合 反 応 が 規 則 的 に 均 一 に 進 行 し 、 非 エ ラ ス ト マ 一 成 分 が 結 合 し な い エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の み か ら な る 分 子 や 結 合 し て も 分 子 量 の 低 い 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト な ど の 目 的 外 の 生 成 物 量 を 大 幅 に 少 な く で き る こ と を 見 出 し 、 さ ら に こ れ ら を 用 い た 成 形 品 が ◦ A 機器 用 耐熱材 料 、 特 に ◦ A 機器 ロ ー ル ま た は べ ノレ ト 用 と し て 有用 で あ る こ と を 見 出 し た 。 一方、 目 的外 の 未反応 の エ ラ ス ト マ 一性含 フ ッ 素 ポ リ マ — 鎖 セ グ メ ン ト な ど を 含 む 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ 一 か ら な る 材料 は 、 そ れ を 用 い て 作製 し た 0 A 機器 用 部 品 に 機 械 的 強 度 の 低下 、 耐 熱 性 の 低下 、 耐 摩 耗 性 の 低 下 な ど 悪 影 響 を 及 ぼ す も の で あ る 。
本 発 明 の O A 機器 用 耐 熱性含 フ ッ 素材料 は 、 用 い ら れ る 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー 中 の エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 A に よ っ て 、 良 好 な 柔 軟 性 が 与 え ら れ る 。 特 に 0 A 機器 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 と し た ば あ い 、 含 フ ッ素セ グメ ン ト化ポ リ マ 一全体の弾性率が 1 5 0 °Cで 7 X 1 0 ° d y n Z c m ^以下である こ と、 さ らに 1 5 0 。Cで 5 x 1 0 0 d y n / c m 2以 下 で あ る こ と が 特 に 好 ま し く 、 そ れ に よ つ て 高 画 質 化 、 カ ラ 一 ィ匕 に 向 か う 定 着 ロ ー ル ま た は ベ ル 卜 の 用 途 に お い て も 良 好 な 定 着 性 、 発 色 性 を 与 え う る 。
エ ラ ス 卜 マ ー 性 セ グ メ ン ト A の 構 成 単位 と し て 使 用 可 能 な ノ 一 ハ ロ ォ レ フ ィ ン と し て は 、 た と え ば テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン ( T F E ) 、 ク ロ 口 ト リ フ ル ォ ロ エ チ レ ン
( C T F E ) 。 一 フ ル ォ ロ ( ァ ノレ キ ノレ ビ ニ ノレ エ 一 テ ノレ )
〔 ア ル キ ル 基 の 炭素数 は 1 5 〕 ( P A V E )
CF2= CFO (CF2 CFY〇 (CF2 CF2 CF2〇^~Rf
( 式 中 、 Y は F ま た は C F 3 R f は 炭素数 :! 〜 5 の パ ー フ ノレ オ ロ ア ル キ ノレ 基 、 p は 0 5 の 整数 、 Q は 0 5 の 整数、 た だ し p + q ≥ 1 ) な ど の ° — フ ル ォ ロ ビ ニ ノレ エ ー テ ル 類 、 へ キ サ フ ル ォ ロ プ ロ ピ レ ン ( H F P ) な ど が あ げ ら れ 、 こ れ ら の う ち か ら エ ラ ス ト マ 一 性 を も つ 組 合 せ と 組 成 の も の が 使 用 で き る 。 な お 、 一 ォ キ サ イ ド カ D 硫 や ポ リ オ 一 ル カ Π 硫 、 ポ リ ア ミ ン 加 硫 や そ の 他 の 硬 化 反 応 の た め に 硬 化 部 位 を 与 え る 単量体 ゃ 他 材 と の 接着 性 な ど の 機能付与 の た め の 官能基含有単量体 を 1 0 モ ル %以 下、 導 入 し て も よ い 。
本 発 明 で 用 い る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 に お い て 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と は 、 ガ ラ ス 転移 点 が 2 5 °C 以 下 で あ る セ グ メ ン ト を 示 し 、 一 般 的 に は 非 晶 性 で あ る 。 具体 的 に 好 ま し い 組 成 と し て は 、 た と え ば T F E / P A V E Z 硬 化 や 接 着 機 能 を 与 え る 単量体 が あ げ ら れ 、 そ の 好 ま し い 組 成 は 5 0 8 5 / 1 5 5 0 / 0 1 0 モ ル % 、 特 に 5 0 8 0 / 2 0 5 0 / 0 5 モ ル % で あ る 。
硬化部 位 を 与 え る 単量体 と し て は 、 た と え ば フ ツ イ匕 ビ ニ リ デ ン 、 C X 2= C X — R f^ C H R I ( 式 中 、 X は H F ま た は C H 3 R f 3は 1 個 以 上 の エ ー テ ル 型 酸素原 子 を 有 し て い て も よ い 直 鎖 状 ま た は 分 岐 鎖 状 の フ ル オ ロ ー ま た は 一 フ ノレ オ ロ ア ノレ キ レ ン 基 、 ま た は フ ノレ オ ロ ー ま た は 一 フ ノレ オ 口 才 キ シ ァ ノレ キ レ ン 基 、 フ ル ォ ロ ポ リ オ キ
シ ア ル キ レ ン 基 ま た は ノ、。 一 フ ル ォ ロ ポ リ オ キ シ ア ル キ レ ン 基、 R は H ま た は C H 3) で示 さ れ る ヨ ウ 素含有単量体、
C F C H I 、
CF3
CF2 = CFO (CF2 CF¾-0-(CF2-)-X
(式中、 mは 0〜5、 nは 1~3)
CF3一 CF- CF2 OCF^CF2 OCF = CF2
X' CF3
( nは 1〜 4 )
CF2 = CFO (CF2¾OCF (CF3) X'
( nは 1〜 6 )
CF2 = CF [OCFo CF (CF3)] n OCF2 CF (CF3) X
( nは 1〜 2 )、 または
CH2 = CFCF20-(CFCF2 O^CF - X4
CF3 CF3
[X4は CN、 COOHまたは COORl (R 1は炭素数 1〜 10のフッ素 原子を含んでいてもよいアルキル基) である] で 示 さ れ る 二 ト リ ル基含有単量体、 臭素含有単量体、 カ ル ボ キ シ ル基含有単量体、 ア ル コ キ シ カ ル ボ ニ ル 基含有単量 体 な ど が あ げ ら れ 、 通常 、 ヨ ウ 素含有単量体、 二 ト リ ル基
含有単量体、 カ ル ボ キ シ ル基含有単量体な どが好適で あ る 。 ョ ゥ 素 含 有 単量体 と し て は 、 パ 一 フ ル ォ ロ ビ ニ ル ェ 一 テ ル 化合物 が そ の 共重合性か ら 好適 で あ る 。 た と え ば パ 一 フ ノレ オ 口 ( 6 , 6 ジ ヒ ド ロ 一 6 — ョ ー ド ー 3 — ォ キ サ 一
1 一 へ キ セ ン ) や 、 ノ、0 — フ ル ォ ロ ( 5 — ョ 一 ド 一 3 — ォ キ サ — 1 — ペ ン テ ン ) な ど が 好 適 で あ る 。
そ の ほ か 特 公 平 5 — 6 3 4 8 2 号 公 報 に 記 載 さ れ て い る 一 般 式 :
ICH2 CF2 CF2 (OCFY3CF OCF = CF
2' n 2
( 式 中 、 Y 3は ト リ フ ノレ オ ロ メ チ ル基 、 η は 0 〜 2 ) で 示 さ れ る フ ノレ オ ロ ビ ニ ノレ ェ 一 テ ノレ な ど 力 あ げ ら れ る 。
ま た 、 ア ル ミ ニ ウ ム 、 ス テ ン レ ス ス チ ー ル な ど の 金 属 や シ リ コ ー ン ゴ ム 、 ポ リ イ ミ ド な ど の 有 機材料 な ど の 他 材 と の 接 着 な ど を 与 え う る 単量体 と し て は 、 ヒ ド ロ キ シ ル基 、 カ ル ボ キ シ ル基、 カ ル ボ ン 酸誘導体、 ス ル ホ ン 酸、 ス ル ホ ン 酸 誘 導 体 、 エ ポ キ シ 基 、 ァ セ チ ル 基 な ど を 有 す る 含 フ ッ 素単量体 ま た は 、 フ ッ 素不 含 単量体 な ど が あ げ ら れ る 。
な か で も 本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 に お い て 、 0 Α 機器 ロ ー ル 、 特 に 定着 ロ ー ル 、 加 圧 口 一 ル の ソ フ ト 口 一 ノレ 用 に 利 用 す る の に 充 分 な 柔 軟 性 を 与 え る た め に は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A 部 分 の ガ ラ ス 転 移 点 が 1 0 °C 以 下 で あ る こ と が 好 ま し い 。
エ ラ ス ト マ 一性 セ グ メ ン ト A は フ ッ 素 ゴ ム の 製 造 法 と し て 公知 の ヨ ウ 素 移 動 重 合 法 で 製 造 で き る ( 特 公 昭 5 8 — 4 7 2 8 号 公 報 、 特 開 昭 6 2 - 1 2 7 3 4 号 公 報 ) 。
た と え ば 実 質 的 に 無 酸素下 で 、 水 媒体 中 で 、 ヨ ウ 素 化
合 物 、 好 ま し く は ジ ヨ ウ 素 化 合 物 の 存在 下 に 、 前記 パ — ハ ロ ォ レ フ ィ ン と 、 要 す れ ば 硬化 部 位 を 与 え る 単量体 を 加 圧下 で 撹 拌 し な が ら ラ ジ カ ル 開 始 剤 の 存 在下乳 化 重 合 を 行 な う 方 法 が あ げ ら れ る 。
用 い る ジ ヨ ウ 素化合物の代表例 と し て は 、 た と え ば 1 , 3 一 ジ ョ 一 — フ ル ォ ロ プ 0 ン 、 1 , 4 — ジ ョ
フ ル ォ ロ ブ タ ン 、 1 , 3 — ジ ョ 一 2 — ク ロ — フ ル ォ ロ プ 0 ン 、 1 , 5 — ジ ョ 一 2 4 — ジ ク ロ ロ 0 — フ ノレ オ ペ ン タ ン 、 1 , 6 — ジ ョ — フ ノレ オ へ キ サ ン 、 1 , 8 — ジ ョ — フ ノレ オ 口 オ ク タ ン 、 1 , 1 2 一 ジ ョ 一 — フ ル ォ ロ ド デ カ ン お よ び 1 1 6 — ジ ョ 一 — フ ル ォ 口 へ キ サ デ カ ン 、 ジ ョ 一 ド メ タ ン 、 1 , 2 一 ジ ョ 一 ド エ タ ン で あ る 。 こ れ ら の ィ匕 合 物 は 単 独 で 使 用 し て も よ く 、 相 互 に 組 み 合 せ て 使 用 す る こ と も で き る 。 な か で も 、 1 , 4 ー ジ ョ フ ル ォ ロ ブ タ ン が 好 ま し い 。 ジ ヨ ウ 素ィ匕 合 物 の 量 は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A 全 重 量 に 対 し て 0 . 0 1 〜 1 重 量 % で ぁ る 。
本 発 明 に お け る エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 製 造 で 使 用 す る ラ ジ カ ル 重 合 開 始 剤 は 、 従来 か ら フ ッ 素 系 エ ラ ス ト マ 一 の 重 合 に 使 用 さ れ て い る も の と 同 じ も の で あ つ て よ い 。 こ れ ら の 開 始 剤 に は 有機 お よ び 無機 の 過 酸 化 物 な ら び に ァ ゾ 化 合 物 が あ る 。 典 型 的 な 開 始 剤 と し て 過 硫 酸塩類 、 過 酸 化 カ ー ボ ネ 一 ト 類 、 過 酸 ィヒ エ ス テ ル 類 な ど があ り 、 好 ま し い開始剤 と し て過硫酸ア ン モ ニ ゥ ム ( A P S ) が あ げ ら れ る 。 A P S は 単 独 で 使 用 し て も よ く 、 ま た サ ル フ ア イ ト 類 、 亜 硫酸塩類 の よ う な 還 元 剤 と 組 み 合 わ せ て 使 用 す る こ と も で き る 。
乳 化 重 合 に 使 用 さ れ る 乳 化 剤 と し て は 、 広 範 囲 な も の
が 使 用 可 能 で あ る が 、 重 合 中 に お こ る 乳 化 剤 分 子 へ の 連 鎖 移 動 反 応 を 抑 制 す る 観 点 か ら 、 フ ル ォ ロ カ 一 ボ ン 鎖 ま た は 、 フ ル ォ ロ ポ リ エ ー テ ル 鎖 を 有 す る カ ル ボ ン 酸 の 塩 類が望ま し い。 乳化剤の使用量は 、 添加 さ れた水の約 0 . 0 5 〜 2 重 量 % が 望 ま し く 、 特 に 0 . 2 〜 1 . 5 重 量 % が 望 ま し い 。
本 発 明 で 使 用 す る モ ノ マ 一 混 合 ガ ス は 、 カ ル プ ( G . H . K alb) ら 、 ア ド ヴ ア ン シ 一 ズ ' イ ン . ケ ミ ス ト リ 一 . シ リ ー ズ ( A dvances in C hemistry S eries. ) 1 2 9 , 1 3 ( 1 9 7 3 ) に 記 載 さ れ る よ う に 、 爆 発 性 を 有 す る の で 、 重 合 装 置 に は 着 火 源 と な る ス パ ー ク な ど が 発 生 し な い よ う に 工夫す る 必要 が あ る 。 ま た 、 そ の 意味力、 ら は 、 重 合 圧 力 は で き る 限 り 低 く 抑 え る こ と が 好 ま し い 。
重 合 圧 力 は 、 広 い 範 囲 で 変 化 さ せ る こ と が で き る 。 一 般 に は 、 0 . 5 〜 5 M P a の 範 囲 で あ る 。 重 合圧 力 は 、 高 い 程 重 合速 度 は 大 き く な る た め 、 生 産 性 の 向 上 の 観 点 か ら 、 0 . 8 M P a 以 上 で あ る こ と が 望 ま し い 。
か く し て え ら れ る エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A は 数 平 均分子量が 5 , 0 0 0 〜 7 5 0 , 0 0 0 、 特 に 2 0 , 0 0 0 〜 4 0 0 , 0 0 0 の も の が 、 え ら れ る 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ — 全 体 へ の 柔 軟 性 の 付 与 、 弾 性 の 付 与 、 機 械 的 物 性 の 付 与 の 点 か ら 好 ま し い 。
こ の よ う に し て え ら れ る エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 末端部 分 は パ 一 ハ 口 型 と な っ て お り 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B の ブ ロ ッ ク 共 重 合 の 開 始 点 と な る ヨ ウ 素 原 子 を 有 し て い る 。
本 発 明 に お い て 非 エ ラ ス ト マ 一性 セ グ メ ン ト B と し て は 、 フ ッ 素 原 子 を 含 み 前 記 エ ラ ス ト マ 一 性 を 有 し て い な
け れ ば 基 本 的 に は 限 定 さ れ ず 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B を ブ ロ ッ ク 共 重 合 す る こ と に よ り え よ う と す る 特 性 · 機 能 に 合 わ せ て 選 択 す れ ば よ い 。
非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B を 構 成 し う る 単量体 の う ち 含 フ ッ 素単量体 と し て は 、 た と え ば T F E C T F E P A V E . H F P C F 9 = C F ( C F 0) X d ( p は 1 1 0 の 整数 、 X ύは F ま た は C 1 0 — フ ル オ ロ ー 2 — ブ テ ン な ど の 口 才 レ フ イ ン 類 ; フ ッ 化 ビ 二 リ デ ン ( V d F ) 、 フ ツ イ匕 ビ ニ ル 、 ト リ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 、
CH = CX^CFg-^X2
( X 1お よ び X 2は H ま た は F Q は 1 1 0 の 整数 ) 、 C H 2 - C ( C F 3) 2な ど の 部分 フ ッ 素ィ匕 ォ レ フ イ ン 類 の 1 種 ま た は 2 種以 上 が あ げ ら れ る 。 ま た 、 こ れ ら と 共 重 合 可 能 な 単量体 、 た と え ば エ チ レ ン 、 プ ロ ピ レ ン 、 塩 化 ビ ニ ノレ 、 ビ ニ ゾレ エ 一 テ ル 類 、 力 ノレ ボ ン 酸 ビ ニ ノレ エ ス テ ル 類 、 ァ ク リ ル 類 の 1 種 ま た は 2 種以 上 も 共 重 合 成分 と し て 使 用 で き る 。
こ れ ら の う ち 、 耐薬 品 性 、 耐 熱 性 の 点 か ら 、 主 成 分 に 用 い る 単量体 と し て は 含 フ ッ 素 ォ レ フ ィ ン 単 独 ま た は 含 フ ッ 素 ォ レ フ ィ ン 同 士 の 組合 せ 、 エ チ レ ン と T F E の 組 合せ 、 エ チ レ ン と C T F E の 組合せ が 好 ま し く 、 特 に パ 一 口 才 レ フ ン の 単 独 ま た は 口 才 レ フ ン 同 士 の 組 合 せ が 好 ま し い 。
具体 的 に は 、
( 1 ) V d F / T F E ( 0 1 0 0 1 0 0 0 ) 、 特 に V d F Z T F E ( 7 0 9 9 ノ 3 0 1 ) P T F E ま た は P V d F ;
W
14
2 ) エ チ レ ン / T F E / H F P ( 6 〜 4 3 4 0 〜 8 1 1 0 〜 3 0 ) 、 3 , 3 , 3 — ト リ フ ル ォ ロ プ ロ ピ レ ン 1 , 2 — ト リ フ ノレ オ ロ メ チ ノレ ー 3 , 3 , 3 — ト リ フ ル ォ 口 プ ロ ピ レ ン 一 1 / P A V E ( 4 0 〜 6 0 Z 6 0 〜 4 0 ) ;
( 3 ) T F E C F C F — R f 1 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 を
2
示 す 組成範 囲 、 す な わ ち 、 C F 2 = C F — R f 1が 1 5 モ ル % 未満 、 R r1は C F 3ま た は O R f 2 ( R f 2は 炭素数 1 ~ 5 の パ ー フ ノレ オ 口 ア ル キ ル 基 ) ) ;
( 4 ) V d F / T F E / C T F E ( 5 0 〜 9 9 Z 3 0 〜
0 / 2 0 ~ 1 ) ;
( 5 ) V d F / T F E / H F P ( 6 0 〜 9 9 Z 3 0 ~ 0 1 0 〜 1 ) ;
( 6 ) エ チ レ ン Z T F E ( 3 0 〜 6 0 / 7 0 〜 4 0 ) ; ( 7 ) ポ リ ク ロ ロ ト リ フ ノレ オ 口 エ チ レ ン ( P C T F E ) ; ( 8 ) エ チ レ ン Z C T F E ( 3 0 〜 6 0 / 7 0 〜 4 0 ) な ど 力 あ げ ら れ る 。
な か で も 、 定 着 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 材料 な ど 、 耐熱 性 、 耐 摩 耗 性 を 必 要 と す る ば あ い の 非 エ ラ ス ト マ ー 性 セ グ メ ン 卜 B は 、 結 晶 融 点 が 1 5 0 °C 以 上 で あ る こ と が 好 し く 、 ま た 特 に 高 速 機 の 複 写機 や プ リ ン タ 一 用 の 定 着 — ノレ ま た は ベ ル ト 材料 に 適 用 す る た め に は 、 特 に 結 晶 融 点 が 2 5 0 °C 以 上 で あ る こ と が 好 ま し い 。 そ れ ら の な か で も 特 に 耐熱 性 や 非 粘 着 性 、 耐摩 耗 性 の 良 好 な 点 で 、 パ 一 ハ ロ ォ レ フ ィ ン を 主 構 成 単位 と し た 非 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 と す る こ と が好 ま し い 。
具体 的 に は 本発 明 の 含 フ ッ 素多元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ 一 中 の 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と し て は 、 テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 8 5 モ ル % を 超 え 1 0 0 モ ノレ % 以 下 お よ
び 式 ( 1 ) :
C F 2 = C F - R f 1 ( 1 )
( 式 中 R f 1は C F 3ま た は O R f 2 ( R f 2は 炭素数 1 5 の パ 一 フ ル ォ ロ ア ル キ ノレ 基 ) ) 0 1 5 モ ノレ % 未 満 か ら な る ポ リ マ ー 鎖 で あ る も の が 特 に 好 ま し い 。 こ の も の は 、 0 A 機 器 ロ ー ル 、 定 着 用 ロ ー ノレ に 用 い た ば あ い 、 優 れ た 耐熱 性 、 耐 摩 耗 性 と と も に 、 ト ナ ー な ど の 非 粘 着 性 に も 優 れ た 性 能 を 示 す 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の 分 子 末 端 の ヨ ウ 素 原子 は 種 々 の 方 法 に よ り 別 の 原 子 、 有 機基 な ど に 変換 す る こ と が で き る 。
た と え ば 、 一 ハ ロ ォ レ フ ィ ン の み か ら な る 本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ を フ ッ 素 ガ ス に よ り 処理す る こ と に よ っ て 分子末端 を フ ッ 素化 し 、 — C F 3基 と す る こ と が で き る 。
そ れ に よ つ て 、 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の 非 粘 着 性 、 耐 熱 性 、 耐 油 性 、 耐薬 品 性 を さ ら に 向 上 さ せ る こ と が で き る 。
フ ッ 素 ガ ス 処理 は 、 — ハ ロ ォ レ フ ィ ン の み か ら な る 本 発 明 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 を フ ッ 素 ガ ス と 通 常 5 0 2 5 0 °C 、 好 ま し く は 2 0 0 °C ま で の 温 度 で :! 〜 1 0 時 間 、 好 ま し く は 2 5 時 間 接触 さ せ る こ と に よ っ て 行 な う 。 圧力 は 1 1 O k g G / c m 2の 範 囲 で よ い が 通 常 大気 圧 で 行 な わ れ る 。 用 い る フ ッ 素 ガ ス は 純粋 な フ ッ 素 ガ ス を 用 い て も よ い が 、 安 全 性 の 面 か ら 窒 素 ガ ス 、 ヘ リ ウ ム ガ ス 、 ァ ノレ ゴ ン ガ ス な ど の 不 活 性 ガ ス で 2 2 5 容 量 % 、 好 ま し く は 7 1 5 容 量 % に 希釈 し た ガ ス が 好 ま し い 。
フ ッ 素 ガ ス と 接触 さ せ る 際 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 は 、 粉 末 状 、 ペ レ ツ ト 状 、 フ レ ー ク 状 の い ず れ の 形 状 で あ っ て も よ く 、 さ ら に フ ィ ル ム や チ ュ ー ブ 、 そ の 他 の 成形 品 の 形 状 と し て か ら フ ッ 素 化 処 理 す る こ と も 可 能 で あ る 。
ま た 、 本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー 中 の 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B に お い て も 、 必 要 に 応 じ て ま た セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー 自 体 の 構 造 に 対 し て 、 官 能 基 含 有 モ ノ マ ー の 共 重 合 に よ り 、 ま た は セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の 末 端 基 の 反 応 に よ り 、 当 該 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 中 に カ ル ボ キ シ ル基 や そ の 誘導体、 ヒ ド ロ キ シ ル基 、 ス ノレ ホ ン 酸 基 や そ の 誘導体 、 エ ポ キ シ 基 な ど を 導 入 す る こ と が で き 、 そ れ に よ つ て 基材 と の 密着性、 架橋反応性、 充 填 材 な ど と の 親 和 性 を 向 上 さ せ る こ と が で き 、 そ の 他 の 種 々 の 機能 も 付 与 で き る も の で あ る 。
非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 B の ブ ロ ッ ク 共 重 合 は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 乳 ィ匕 重 合 に 引 き 続 き 、 単 量体 を 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B 用 に 変 え る こ と に よ り 行 な う こ と が で き る 。
非エ ラ ス ト マ 一 性セ グ メ ン ト B の 数平均分子量 は 、 1 , 0 0 0 〜 1 , 2 0 0 , 0 0 0 、 好 ま し く は 3 , 0 0 0 〜 6 0 0 , 0 0 0 と 広 い 幅 で 調 整 で き る 。 本 発 明 に お け る 重要 な 特 徴 は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A に 確 実 に 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B を ブ ロ ッ ク 共 重 合 で き 、 し か も 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 B の 分 子 量 ( 重 合 度 ) を 大 き く す る こ と が で き た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 を 用 い る 点 に あ る 。 こ の 点 は 前述 し た と お り 、 ェ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 構成単位 の 9 0 モ ル % 以 上、
好 ま し く は 9 5 モ ル % 以 上 を ノ、0 — ハ 口 才 レ フ ィ ン 単 位 と す る こ と に よ り 達 成 で き る 。
か く し て え ら れ る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 A の 両側 に 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B が結合 し た ポ リ マ 一 分子 ( B — A — B ) 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 片 側 に 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B が 結 合 し た ポ リ マ 一 分子 ( A — B ) を 主 体 と す る も の で あ り 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B が 結 合 し て い な い エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の み の ポ リ マ 一 分 子 ( C ) は 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 中 の セ グ メ ン ト A と ポ リ マ 一 分子 ( C ) と の 合計量 に 対 し 2 0 重 量 % 以 下 、 好 ま し く は 1 0 重 量 % 以 下 で あ る 。
こ の ポ リ マ — 分 子 ( C ) が 2 0 重量 % を 超 え て 存在 す る と 、 こ れ を 用 い た 0 A 機器 用 部 品 の 機械 的 物 性 、 耐 摩 耗 性 が 低 下 し た り す る 。 特 に 1 5 0 °C 以 上 と い う 高 温化 す る 0 A 機器 用 口 一 ノレ ま た は ベ ル 卜 に 用 い た ば あ い 、 特 に 高 温 で の 耐 摩耗 性 が 低 下 す る 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 中 の エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 B の 存在 比 率 は 、 O A 機器 用 途 の 使 用 部 材 、 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 種類 、 要 求 特性 な ど に よ り 適 宜選 択 さ れ 、 ま た 各 セ グ メ ン ト の 組 成 に よ っ て 異 な う て く る が 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A : 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B が 5 : 9 5 〜 9 8 : 2 ( 重 量 % ) の 範 囲 か ら 好 ま し く 選 ば れ る 。 そ の 中 で も 特 に 柔 軟 性 と 耐熱性 、 耐 摩 耗 性 を 兼 ね 備 え る 必 要 の あ る 定 着 部 の ロ ー ル 用 材料 用 と し て 用 い る ば あ い は 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A : 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B が 2 0 : 8 0 〜 9 5 : 5 ( 重 量 % ) で あ
る こ と が 好 ま し く 、 特 に 3 0 : 7 0 〜 9 0 : 1 0 ( 重 量 % ) で あ る こ と が 好 ま し い 。
0 A 機 器 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 と し て 用 い た ば あ い 、 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 存在 比 率 が 少 な す ぎ る と 柔 軟 性 が 不 足 し 、 定 着 性 、 発 色 性 が 不 足 し た り す る 。 ま た 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B の 存在 比 率 が 少 な す ぎ る と 、 耐 熱 性 、 高 温 で の 使 用 時 の 機 械 的 物 性 、 耐 摩 耗 性 が 不 足 し 、 好 ま し く な い 。
ま た エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A に 硬 化 部 分 を 導入 し て 架 橋 点 を 設 け た ば あ い 、 加 硫 ( 架 橋 ) を 公 知 の 有 機過 酸 ィ匕 物 に よ る パ 一 ォ キ サ イ ド カ Π 硫 ゃ 公 知 の 多 価 ア ル コ ー ル 類 に よ る ポ リ オ 一 ル カ Π 硫 、 公 知 の 多 価 ア ミ ン 化 合 物 に よ る ポ リ ア ミ ン カ tl 硫 な ど に よ り 行 な う こ と が で き る 。
そ の 他 有機 ス ズ 化 合 物 に よ り ト リ ア ジ ン 環 を 形 成 さ せ る ト リ ア ジ ン 力 Π 硫 ( た と え ば 特 開 昭 5 8 — 1 5 2 0 4 1 号 公 報 参 照 ) 、 同 じ く 二 ト リ ル 基 を 架 橋 点 と し て 導 入 し た 含 フ ッ 素 エ ラ ス ト マ 一 を 使 用 し 、 ビ ス ア ミ ノ フ ヱ ノ 一 ル に よ り ォ キ サ ゾ 一 ル 環 を 形 成 さ せ る ォ キ サ ゾ 一 ル カ [] 硫 ( た と え ば 、 特 開 昭 5 9 - 1 0 9 5 4 6 号 公 報 参 照 ) 、 テ ト ラ ア ミ ン 化 合 物 に よ り ィ ミ ダ ゾ 一 ル 環 を 形 成 さ せ る ィ ミ ダ ゾ一ノレ力 Π硫 ( た と え ば 、 特 開 昭 5 9 — 1 0 9 5 4 6 号公報参照) 、 ビ ス ア ミ ノ チ オ フ ヱ ノ ー ル に よ り チ ア ゾ 一 ル 璟 を 形 成 さ せ る チ ア ゾ 一 ル 加 硫 ( た と え ば 、 特 開 平 8 - 1 0 4 7 8 9 号 公報 参 照 ) な ど に よ っ て も 行 う こ と が で き る 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー に は 、 用 途 、 目 的 に 応 じ て 種 々 の 充 填 剤 を 混 合 さ せ る こ と が で き る 。
な か で も 複 写機 、 プ リ ン タ ー な ど の 定着 ロ ー ル に 代 表 さ れ る O A 機器 ロ ー ル ま た は ベ ル ト 用 の 材料 と し て 本 発 明 の 含 フ ッ 素 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 を 用 い る ば あ い は 、 主 と し て ロ ー ル 表 面 に 導 電 性 を 付 与 で き る よ う な 充填 剤 が 混 合 さ れ る 。
導 電 性 を 付 与 す る た め の 充 填 剤 と し て は 、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ( ケ ッ チ ェ ン 、 ア セ チ レ ン な ど ) 類 ; P A N 系 炭 素繊維 、 ピ ッ チ 系 炭素繊維、 膨張化黒鉛粉砕品 な ど の 力 — ボ ン 類 ; お よ び こ れ ら 力 一 ボ ン 類 を 完 全 ま た は 部 分 的 に フ ッ 素 化 し た フ ッ 化 力 一 ボ ン 類 ; A g 、 N i 、 C u 、 黄 銅 、 銀 メ ツ キ 銅 、 Z n 、 A l 、 ス テ ン レ ス ス チ 一 ノレ な ど の 金属 類 ( 粉末状 、 フ レ ー ク 状 、 繊維状 な ど ) S n 0 9 ( S b ド — プ) 、 I n n0 3 ( S n ド 一 プ) 、 Z n O ( A 1 ド ー プ) な ど の 微粒子状 の 金属酸化物類 ; フ ヱ ラ イ ト 類 ; チ タ ン 酸 ノく リ ゥ ム な ど の 高 誘 電体 な ど が あ げ ら れ る 。
導 電 性 を 付 与 で き る 充 填 剤 の 添 加 量 は 、 使 用 す る 0 A 機器 ロ ー ノレ ま た は O A 機器 べ ノレ ト な ど の 目 的 と す る 表 面 抵抗値 ま た は 体 積 固 有 抵抗値 に よ っ て 、 さ ら に は 用 い る 導 電 性充填 剤 の 種類 に よ っ て 適 宜選択 さ れ る が 、 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー と 充填 剤 力、 ら な る 組 成 物 全 体 に 対 し 0 . 1 〜 4 0 重 量 % 程度 、 好 ま し く は 1 〜 3 0 重量 % で あ る 。
な かで も 部分的 に フ ッ 素化 し た 力 一 ボ ン が抵抗値を 1 0 8 〜 1 0 13 Q c m の 狭 い 範囲 に 安定 し て コ ン ト ロ ー ル で き る こ と か ら 、 ま た 、 フ ッ 素 ポ リ マ ー の 非 粘 着 性 を 低 下 さ せ な い で 導 電 性 を 付 与 で き る こ と か ら 好 ま し い 。
部 分 的 に フ ッ 素 化 し た 力 一 ボ ン と し て は 、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク 、 炭素繊 維 、 石 油 コ — ク ス 、 黒鉛 粉 な ど の 炭素材
料 を フ ッ 素 化 し た も の 力 好 ま し い 。
こ れ ら の う ち 、 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を フ ッ 素ィ匕 し て え ら れ る フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク 、 特 に 炭 素 原 子 に 対 す る フ ッ 素 原 子 の 比 F Z C が 0 . 1 以 上 1 . 0 未 満 、 と り わ け 0 . 1 以 上 0 . 5 未 満 で あ る フ ッ 素 ィ匕 カ — ボ ン ブ ラ ッ ク が 好 ま し い o
フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク の F Z C 力 0 . 1 未 満 の と さ は 、 フ ッ 素 化 の 効 果 が 不 充 分 で あ り 、 フ ッ 素 化 前 の 炭 素 材料 の も つ 問 題 点 、 す な わ ち 、 配 合 量 に 対 す る 抵 抗 の 変 化 率 が 非 常 に 大 き く 導 電 性 の コ ン ト 口 — ル が 困 難 で あ る こ と 、 ま た 、 発達 し た ス ト ラ ク チ ャ 一 の た め フ ッ 素ィ匕 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の 分 散 が 不 均 一 と な っ た り 、 え ら れ る 組成物 が硬 く な る と い っ た 問題点 が そ の ま ま 残 る 。 F Z C が 1 . 0 以 上 の と き は 、 目 的 と す る 導 電 性 を 組 成 物 に 付 与 す る こ と が で き な い 。
本 発 明 に お い て 、 F / C は つ ぎ の よ う に し て 測 定 さ れ る 。 フ ッ 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を 助 燃 剤 N a 2 0 2お よ び ポ リ エ チ レ ン フ ィ ル ム と と も に 濾 紙 に 包 み こ み 、 酸 素 を 充填 し た 密 閉 フ ラ ス コ 内 で 燃 焼 し 、 発 生 し た フ ッ ィヒ 水素 を フ ッ 化 物 イ オ ン メ ー タ ( オ リ オ ン 社 製 : イ オ ン ア ナ ラ ィ ザ 9 0 1 ) を 用 い 、 常 法 に よ り 測 定 す る 。 こ の ί直 か ら フ ッ 素含有 量 を 算 出 す る 。 え ら れ た フ ッ 素 含有 量 に 基 づ い て F / C を 算 出 す る 。
か か る フ ッ 素ィ匕 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク は ポ リ ( 力 一 ボ ン モ ノ フ リレ オ ラ ィ ド ) が 生 成 分 を な す も の で あ り 、 平均 粒 径 0 . 0 1 〜 5 0 〃 m 、 好 ま し く は 0 . 0 1 〜 1 μ m の カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を フ ッ 素 ガ ス に よ り フ ッ 素 化 し た も の が 好 ま し い 。 平均 粒径 が 5 0 m を 超 え る 炭素材料 、 た と え
ば 石 油 コ 一 ク ス 、 黒 鉛 粉 末 、 炭 素繊維 な ど を 原 料 と し て え ら れ る フ ッ 素 ィ匕 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 樹脂 に 導 電 性 お よ び 非 粘 着 性 を 付 与 す る た め の 量 を 多 く し な け れ ば な ら ず 、 え ら れ る 組 成物 に 表 面 粗 度 の 上 昇 、 機 械 的 強 度 の 劣 化 、 抵抗 率 の 不 均 一 な ど の 不 都 合 が 生 ず る 傾 向 に あ る 。
フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク の 炭素材料 と し て 適 す る も の は 前記 の 平 均 粒 径 を 有 す る カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク で あ る 。 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク と し て は 、 た と え ば ゴ ム 用 フ ァ ー ネ ス ブ ラ ッ ク ( た と え ば旭カ ー ボ ン (株) 製の 旭 # 5 5 な ど) 、 カ ラ 一 用 チ ャ ネ ル ブ ラ ッ ク ( た と え ば コ ロ ン ビ ア カ ー ボ ン 社 製 の レ 一 ベ ン 7 0 0 0 ) 、 サ 一 マ ル ブ ラ ッ ク ( コ ロ ン ビ ア 力 一 ボ ン 社 製 の セ ノ《 力 一 ボ M T — C 1 ) な ど の 市 販 の も の が 使 用 で き る 。
カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の う ち 、 と く に 一 般 に 導 電 性 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク と 称 さ れ て い る も の が 好 ま し い 。 導 電 性 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 平均粒径 が小 さ い (平均粒径 0 . 1 〃 m 以下) 、 表面積が大 き い ( N 。表面積 5 0 m 2 / g 以上) 、 ス ト ラ ク チ ャ 一 が 発 達 し て い る ( 吸 油 量 1 0 0 c c / g 以 上 ) 、 不純 物 が 少 な い ( 灰 分 0 . 1 % 未 満 ) 、 グ ラ フ ア イ ト 化 が 進 ん で い る 、 と い う フ ァ ク タ 一 で 定義 さ れ る も の で あ り 、 比 較 的 少 な い 配 合 量 で 材 料 に 導 電 性 を 付 与 で き る た め 、 広 く 使 用 さ れ て い る も の で あ る 。 具体 例 と し て は 、 た と え ば ケ ッ チ ヱ ン ブ ラ ッ ク E C 、 ケ ツ チ ヱ ン ブ ラ ッ ク E C — 6 0 0 J D ( 以 上 、 ケ ツ チ ヱ ン ブ ラ ッ ク イ ン タ 一 ナ シ ョ ナ ノレ (株) ) 、 ブ ラ ッ ク ノ、。 一 ノレ ズ 2 0 0 0 、 ノく ノレ カ ン X C — 7 2 、 C S X — 9 9 ( 以 上 、 キ ヤ ブ ラ ッ ク ( 株 ) ) 、 デ ン カ ブ ラ ッ ク ( 電気 化 学工 業 ( 株 ) ) 、 コ ン ダ ク テ ッ ク ス 9 5 0 ( コ ロ ン ビ ア カ ー ボ ン ( 株 ) )
な ど が 市 販 さ れ て い る 。
本 発 明 に お い て 使 用 さ れ る フ ッ 素 化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 こ う し た 炭 素材料 を 2 0 0 〜 6 0 0 °C の 範 囲 の 温 度 で 、 よ り 好 ま し く は 3 0 0 〜 5 0 0 °C の 範 囲 の 温 度 で フ ッ 素 ガ ス と 接 触 さ せ る こ と に よ っ て え ら れ る 。 こ の 範 囲 よ り 低 い 反 応 温 度 で は 、 フ ッ 素化反 応 の 進 行 が 遅 い 、 フ ッ 素ィヒ 度 が 上 が り に く い 、 熱安 定 性 が 充 分 で は な い 、 フ ッ 素 化 力 — ボ ン ブ ラ ッ ク 特 有 の 非 粘 着 性 、 潤 滑 性 な ど の 特 性 が 発 揮 さ れ な い 、 と い っ た 問 題 が 起 こ る 。 逆 に 、 こ の 範 囲 よ り も 高 い 反 応 温 度 で は 熱 分 解反 応 が お こ り や す く 、 え ら れ る フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク の 収 率 が 低 く な る 。 ま た 、 と き と し て 急 激 な 熱 分解反 応 が 生 じ 爆発 に い た る こ と が あ る の で 充 分 注 意 す る 必 要 が あ る 。
反 応 に 使 用 す る フ ッ 素 ガ ス は チ ッ 素 、 ア ル ゴ ン 、 ヘ リ ゥ ム 、 四 フ ツ イヒ 炭素 な ど の 不 活 性 ガ ス で 希釈 さ れ て い て も よ く 、 フ ッ 化 水 素 を 含 ん で い て も よ い 。 ま た 、 反 応 は 常 圧 で 行 な う こ と が で き る が 、 減圧 下 あ る い は 加 圧 下 で あ っ て も 何 ら さ し っ か え な い 。
前記条 件 の ほ か 、 反 応 時 間 、 フ ッ 素 ガ ス 流 量 な ど は 原 料 の 炭素 材料 の フ ッ 素 と の 反 応 性 や 希望 す る F Z C ( フ ッ 素含 有 量 ) に 応 じ て 適 宜 調 節 す れ ば よ い 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 と 上記 フ ッ 素化 さ れ た 力 一 ボ ン と の 配 合 割 合 は 、 目 標 と す る 抵 抗 値 に よ り 適 宜選 択 さ れ る 力 、 1 / 9 9 〜 2 0 / 8 0 ( 重 量 比 。 以 下 同 様 ) で あ る 。 フ ッ 素化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク が 少 な く な る と 添 力 Π し た 効 果 が 充 分 え ら れ ず 、 多 く な り す ぎ る と 引 張強度 な ど の 機械 的 強度 が低下す る 傾 向 に あ る 。
さ ら に 機械 的 物 性 や 圧 縮 復 元 性 を 高 め る た め に 、 充 填
剤 を 混 合 し て も よ く 、 代 表 的 な も の と し て ガ ラ ス 繊維 、 力 一 ボ ン 繊 維 、 ア ス ベ ス ト 繊 維 、 チ タ ン 酸 カ リ ウ ム 繊 維 な ど の 繊維 状 の 充填 剤 が 好 ま し く あ げ ら れ る 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 を 0 A 機 器 ロ ー ル と し て 用 い た ば あ い の 具体 的 な 構 成 例 に つ い て 示 す 。
構 成 例 1
( i ) ァ ノレ ミ ニ ゥ ム ゃ ス テ ン レ ス ス チ ー ル な ど の 金 属 か ら な る 芯 金 。
( ii) エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と し て テ ト ラ フ ル ォ 口 エ チ レ ン 5 0 〜 8 5 モ ル % お よ び パ ー フ ル ォ ロ ( ア ル キ ノレ ビ 二 ル ェ 一 テ ノレ ) 1 5 〜 5 0 モ ノレ % か ら な る 単量体 を 共 重 合 し て な る 分 子 量 5 , 0 0 0 〜 7 5 0 , 0 0 0 の 重 合 体 鎖 か ら な る 1 種 ま た は 2 種以 上 の セ グ メ ン ト と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と し て テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 8 5 モ ル % を 超 え 1 0 0 モ ル % 以 下 お よ び 式 ( 1 )
C F . = C F - R f 1 ( 1 ) ( 式 中 、 R f 1は C F 3ま た は — O R f 2 ( R f 2は 炭素 数 1 〜 5 の ノ、0 — フ ノレ オ ロ ア ル キ ノレ 基 ) ) 0 〜 1 5 モ ル % 未 満 か ら な る 単量体 を 重 合 し て な る 分 子 量 3 , 0 0 0 〜 1 , 2 0 0 , 0 0 0 の 重 合 体 鎖 か ら な る 1 種 ま た は 2 種 以 上 の セ グ メ ン 卜 と を 有 す る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 。
( i ) に ( ii) を 外 層 と し て 積 層 し た 定 着 部 の 定 着 ロ ー ル ま た は カ卩 圧 ロ ー ノレ 。
構 成 例 2
( i ) ア ル ミ ニ ウ ム や ス テ ン レ ス ス チ ー ル な ど の 金 属 か
ら な る 芯 金 。
( ii) 構 成 例 1 の ( i i ) ( 外 層 ) に 示 し た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ ー に 、 導 電 性 を 付 与 で き る 充 填 剤 を 混 合 し た 組 成 物 。
( i ) に ( ii) を 外層 と し て 積層 し た 定 着 部 の 定 着 口 一 ル ま た は 加 圧 ロ ー ノレ 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 は そ れ 自 体 柔 軟 性 を 有 す る た め 、 上 記 の 構成 例 1 、 2 の 例 示 の よ う に 直 接 芯 金 に 施 し て も 充 分 な 柔 軟 性 を え ら れ る が 、 シ リ コ ー ン ゴ ム 、 フ ッ 素 ゴ ム 、 ウ レ タ ン ゴ ム 、 E P D M な ど の 弾 性 層 を 施 す こ と に よ り ロ ー ル 表 面 に よ り 柔 軟 性 を 与 え る こ と が で き 、 よ り 高 画 質 化 、 高 速 時 の 紙搬 送 性 に 効 果 的 に 作 用 す る 。 な か で も 弾 性層 と し て 、 ゴ ム 硬度 で 1 0 〜 4 0 度 の も の 、 ま た は 1 0 以 下 ( ス ポ ン ジ 状 の も の も 含 む ) の も の が 選 ば れ る 。
構 成 例 3
( i ) ア ル ミ ニ ウ ム や ス テ ン レ ス ス チ 一 ノレ な ど の 金 属 か ら な る 芯 金 。
( ii) シ リ コ ー ン ゴ ム 。
( iii) 構成例 1 の ( i i ) ( 外層 ) に 示 し た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ 一 。
( i ) の 芯 金 に シ リ コ ー ン ゴ ム 層 ( ii) を 積 層 し 、 そ の 上 に ( iii) を 最外層 に 積層 し た 定 着部 の 定着 ロ ー ル ま た は カ卩 圧 ロ ー ル 。
構成 例 4
( i ) ア ル ミ ニ ウ ム や ス テ ン レ ス ス チ 一 ノレ な ど の 金 属 か ら な る 芯 金 。
( ii) シ リ コ ー ン ゴ ム 。
( i i i ) 構成例 1 の ( i i ) ( 外層 ) に 示 し た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ ー に 導 電 性 を 付 与 で き る 充填 剤 を 混 合 し た 組 成 物 。
( i ) に シ リ コ ー ン ゴ ム層 ( i i ) を積層 し、 そ の 上 に ( i i i ) を 最外 層 に 積層 し た 定 着 部 の 定 着 ロ ー ル ま た は 加 圧 口 一 ノレ 。
な お 構成例 1 〜 4 の 各積層 ロ ー ル の 各層 間 に は 密着性、 接着 性 を 改 善 す る た め の 接着剤 、 プ ラ イ マ 一 な ど を 使 用 し て も よ い 。
構 成 例 3 、 4 が 好 ま し い 例 示 で あ る 。 通 常 こ れ ら 定 着 部 を 構 成 す る 定 着 ロ ー ル 、 力 D 圧 ロ ー ル の い ず れ か 一方 、 ま た は 両 方 に セ ラ ミ ッ ク ヒ ー タ ー な ど の 力 D 熱 装 置 を 備 え て お り 、 ト ナ ー を 軟 ィヒ ま た は 融 解 さ せ 、 紙 に 画像 を 定 着 さ せ る 。 本 発 明 の O A 機器 用 材 料 は こ の 加 熱 装 置 に 対 し て も 充 分 な 耐熱性 を 有 す る も の で あ る 。
本 発 明 の O A 機器 用 材 料 に 用 い ら れ る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 は 、 成 形 用 材料 と し て 用 い て 、 シ 一 ト 状 ゃ フ ィ ル ム 状、 チ ュ ー ブ状 に 成形 で き 、 0 A 機器 口 一 ル ま た は 0 A 機器 ベ ル ト な ど に 使 用 さ れ る 。 そ の ば あ い の 成形 方法 は 、 一 般 に 公 知 の 成 形 方 法 が 適 用 で き 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ 一 ま た は 、 充填 剤 を プ レ ン ド し た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー の 組 成 物 を 押 出 成形 、 射 出 成 形 、 圧 縮 成形 な ど に よ り 、 必 要 な 形 状 に 成 形 で き る 。
さ ら に 、 本 発 明 の O A 機 器 用 材料 に 用 い ら れ る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ — は 、 液 状 担体 を 含 ん だ 組 成 物 と す る こ と に よ っ て 、 ま た 、 所 定 の 粒径 、 見 掛 密 度 の 粉 末 状 に 調 製 す る こ と に よ っ て 塗料 用 材料 と す る こ と が
で き る 。 特 に こ れ ら の 塗 料 用 材料 は 、 0 A 機器 用 途 に 限 ら ず 、 自 動 車 の 車 両 用 途 、 半導 体 製 造設 備 、 化 学 プ ラ ン ト 関 連 用 途 、 航 空機用 途 、 食 品 加 工 設 備 、 写真 · 印 刷 設 備 、 塗 装 設備 、 鉄 鋼 生 産 設 備 な ど の 用 途 の 、 ラ イ ニ ン グ 材 、 ロ ー ル 、 ベ ル ト 、 ホ ー ス 、 シ 一 ノレ 材 な ど に 用 い る こ と が で き る 。 本 発 明 の 塗 料 用 材料 は 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー か ら な る 塗 料 用 材料 で あ っ て 、 そ の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー は 、 柔軟性 を 有す る 0 A 機器用 耐 熱 性材料 に つ い て の 記 載 し た も の が 同 様 に 好 ま し く 用 い る こ と 力、' で き 、 O A 機 器 ロ ー ノレ や べ ノレ ト を は じ め 、 そ の 他 用 途 の 基 材 に 被 覆 す る こ と に よ つ て 柔 軟 性 、 シ ー ル 性 、 耐熱 性 、 耐摩 耗 性 お よ び 非 粘 着 性 に 優 れ た 被 膜 を う る こ と が で き る 。
本 発 明 は 、 さ ら に 前 記 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー か ら な る 粉 体 塗料 に 関 す る 。
本 発 明 の 粉 体 塗 料 に は 、 前 述 の 柔 軟 性 を 有 す る O A 機 器 用 耐熱 性材料 と 同 様 の も の が 好 ま し く 用 い ら れ る 。
本 発 明 の 粉 体 塗 料 は 粒径 1 0 〜 1 0 0 0 m 、 見 掛 密 度 0 . 3 〜 : 1 . 2 g / c c の 粉体 ま た は 粒 状 の も の が 好 ま し く 用 い ら れ る 。
本発 明 の 粉 体 塗 料 は 、 フ ッ 素樹脂 の 耐 熱 性 な ど の 性能 を 著 し く 低下 さ せ な い 範 囲 で 、 た と え ば 力 一 ボ ン 粉 末 、 酸化 チ タ ン 、 酸ィ匕 コ ノ< ル ト な ど の 顔料 ; ガ ラ ス 繊維、 力 一 ボ ン 繊維 な ど の 粉 末 、 マ イ 力 な ど の 補 強 材 ; ア ミ ン 系 酸 化 防止剤 、 有機 ィ ォ ゥ 系 化 合 物 、 有機 錫 系 酸 化 防止剤 、 フ X ノ ー ル 系 酸 ィヒ 防 止剤 、 金 属 石 ゲ ン な ど の 熱安 定剤 ; レ ペ リ ン グ 剤 ; 帯 電 防 止 剤 ; 前 述 と 同 様 の 導 電 性 を 付 与 で き る 充填 剤 な ど の 添 加 剤 を 適 宜配 合 で き る 。
本 発 明 の 含 フ ッ 素粉 体 塗 料 と 前記 添 加 剤 と の 配 合 は 、 粉 末 状 で 混 合 ( 乾 式 ) し て も よ い し 、 ス ラ リ ー 状 で 混 合 ( 湿 式 ) し て も よ い が 、 粉 末 の 状 態 で 行 な う の が 好 ま し い 。 混 合 用 機器 と し て は 、 た と え ば サ ン ド ミ ル 、 V 型 ブ レ ン ダ 一 、 リ ボ ン 型 プ レ ン ダ 一 な ど の 通 常 の 混 合機 お よ び 粉 砕機 が 使 用 し う る 。
本発 明 の 含 フ ッ 素粉体塗料 の 塗装 は 、 一般 に 静電 吹付、 流 動 層 浸 漬 、 回 転 ラ イ ニ ン グ な ど の 方 法 な ど に よ り 行 な わ れ た の ち 、 焼 成 ( 好 ま し く は 結 晶 融 点 以 上 の 温 度 で ) に よ り 良 好 な 塗 膜 を 形 成 す る こ と が で き る 。
一般 に 静電粉体塗装 の ば あ い 、 膜厚 1 0 〜 2 0 0 m 、 回 転 ラ イ ニ ン グ の ば あ い 、 膜 厚 2 0 0 〜 1 0 0 0 m の 塗 膜 が 形 成 さ れ る 。
本 発 明 は さ ら に 本 発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー と 液 体 媒体 と か ら な る 塗料 用 組 成 物 に 関 す る 。
本 発 明 の 塗 料 用 組 成 物 に 用 い ら れ る 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー は 、 柔 軟 性 を 有 す る 0 A 機器 用 耐熱性 材料 に 記載 し た も の と 同 様 の も の が 好 ま し く 用 い ら れ る 。
本 発 明 の 塗 料 用 組 成物 に 用 い ら れ る 液 状 担体 は 、 本 発 明 で 用 い る 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 を 溶解 ま た は 分散 し う る 液体か ら 選 ば れ 、 具体 的 に は メ タ ノ 一 ノレ 、 エ タ ノ ー ル 、 プ ロ ノ ー ル 、 ブ タ ノ ー ル な ど の ア ル コ 一 ル 類 の ほ 力、 、 ア セ ト ン 、 メ チ ル ェ チ ノレ ケ ト ン 、 酢酸 ェ チ ル 、 ジ メ チ ル ホ ル ム ア ミ ド 、 ジ メ チ ル ァ セ ト ア ミ ド 、 N — メ チ ル 一 2 — ピ ロ リ ド ン 、 ジ メ チ ノレ ス ノレ ホ キ シ ド 、 卜 リ エ チ ル ホ ス フ ェ ー ト 、 テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン 、 メ チ ノレ イ ソ ブ チ ノレ ケ ト ン 、 シ ク ロ へ キ サ ノ ン 、 1 , 4 — ジ ォ キ サ ン 、 メ チ ル セ 口 ソ ル ブ ア セ テ ー ト 、 2 — 二 ト ロ プ ン 、
メ チ ル イ ソ ア ミ ノレ ケ ト ン 、 4 ー メ ト キ シ 一 4 ー メ チ ル ぺ ン タ ノ ン 一 2 4 — メ ト キ シ 一 4 — メ チ ノレ ペ ン タ ノ 一 ル — 2 な ど の 炭 化 水 素系 溶 剤 ; ト リ ク ロ 口 ト リ フ ノレ ォ ロ ェ タ ン 、 ジ ク ロ ロ テ ト ラ フ ノレ ォ ロ ェ タ ン 、 ジ ク ロ ロ ジ フ ル ォ ロ ェ タ ン 、 ク ロ ロ ジ フ ル ォ ロ ェ タ ン 、 ジ ク ロ ロ ペ ン タ フ ノレ ォ ロ プ ロ ハ。 ン 、 テ ト ラ ク ロ ロ へ キ サ フ ル ォ ロ ブ 夕 ン 、 一 フ ノレ オ 口 へ キ サ ン な ど の ハ ロ ア ノレ カ ン 類 ; フ ロ リ ナ 一 ト F C — 7 5 ( ス リ 一 ェ ム 社 製 ) フ ロ リ ナ 一 ト F C — 7 7 ( ス リ 一 ェ ム 社製 ) 、 H F E 7 1 0 0 ( ス リ 一 ェ ム 社 製 ) な ど の 含 フ ッ 素 エ ー テ ル 類 な ど の フ ッ 素 系 溶 剤 ; 水 な ど 、 ま た は こ れ ら の 2 種 以 上 の 混 合 物 な ど が 例 示 さ れ る 。
さ ら に 耐 熱 性 ゃ 耐 薬 品 性 、 非 粘 着 性 、 低 摩 耗 性 を 著 し く 低下 さ せ な い 範囲 で通常使用 さ れ る 顔料、 界面活性剤 、 消 泡 剤 、 粘 度 調 整 剤 、 レ ペ リ ン グ 剤 な ど の 添 加 物 を 配 合 す る こ と 力 で き る 。
ま た 、 他 の 成分 と し て 、 接 着 性 の 向 上 の た め に カ ッ プ リ ン グ 剤 を 併 用 す る こ と が で き る 。
本 発 明 に お い て カ ツ プ リ ン グ 剤 と は 、 有機素材 と 無機 素材 の 界 面 に 作用 し 、 ィヒ 学 的 結 合 ま た は 物 理 的 結 合 に よ り 両素材間 に 強固 な プ リ ッ ジ を 形成 さ せ る 化合物 を い い 、 通 常 ゲ イ 素 、 チ タ ン 、 ジ ル コ ニ ウ ム 、 フ ニ ゥ ム 、 ト リ ゥ ム 、 ス ズ 、 ア ル ミ ニ ウ ム ま た は マ グ ネ シ ウ ム の ィ匕 合 物 で あ っ て 、 有 機素材 と 無機素材 と を 結 合 し う る 基 を 有 す る 化 合物 で あ る 。 こ れ ら カ ッ プ リ ン グ 剤 の う ち 、 好 ま し い も の は シ ラ ン 力 ッ プ リ ン グ 剤 お よ び 周 期 表 第 I V族 遷 移 元素 ( た と え ば チ タ ン ま た は ジ ル コ ニ ウ ム な ど ) の オ ル ト 酸 エ ス テ ル お よ び そ の 誘 導 体 で あ り 、 そ の な か で も ァ
ミ ノ シ ラ ン 化 合物 が 最 も 好 ま し い 。
本 発 明 の 塗 料用 組 成 物 は 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ — 、 お よ び 要 す れ ば 前記 の 添 加 物 な ど を 含 有 す る 水 性 分散体 、 有 機 溶 剤 分散 体 、 オ ル ガ ノ ゾ ル 、 オ ル ガ ノ ゾ ル の 水 中 ェ マ ル ジ ョ ン な ど の 形 態 を と る こ と が で き る 。 そ の な か で も 環境上 、 安 全 上 、 水 性 分散体 の 形 態 を も つ 塗 料 用 水 性 分 散体 が 好 ま し く 、 詳 し く は 前 記 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の 0 . 0 1 〜 : 1 . 0 〃 m の 微 粒 子 が 水 中 に 分 散 さ れ た 形 態 の も の で あ っ て 、 一 般 に そ の 中 に 分 散安 定 化 の た め の 界 面 活 性 剤 が 配 合 さ れ て な る 組 成物 が 好 ま し い 。
本 発 明 で 用 い る 塗 料 用 水 性 分 散体 は 、 種 々 の 方法 で 製 造 で き る 。 具体 的 に は た と え ば 、 懸 濁 重 合 法 な ど で え ら れ た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ ー の 粉 末 を 微 粉 砕 し 、 そ れ を 水 性分散 媒 中 へ 、 界 面 活 性 剤 に よ っ て 均 一 に 分散 さ せ る 方法 、 乳 化 重 合 法 に よ り 重 合 と 同 時 に 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ ー の 水 性分散 体 を 製 造 し 、 必 要 に 応 じ て さ ら に 界 面 活 性剤 や 添 加 剤 を 配 合 す る 方 法 な ど が あ げ ら れ る が 、 生 産 性 や 品 質 面 ( 小 粒 径 化 や 、 均 一 粒径 化 ) か ら 、 乳 化 重 合 法 に よ り 直 接 水 性 分 散 体 を 製 造 す る 方 法 が 好 ま し い 。
本 発 明 の 塗 料 用 組成 物 の 塗 装 方 法 は 、 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー の 種類 や 塗 料 の 形 態 、 目 的 や 用 途 に よ り 適 宜選択 さ れ 、 た と え ば 水 性分散 体 や 有 機溶 剤 分散 体 な ど の ば あ い 、 一 般 に ス プ レ ー 塗 装 、 は け 塗 り 、 口 一 ル コ ー ト 、 ス ピ ン コ ー テ ィ ン グ な ど が 通 常 行 な わ れ 、 塗 布 後 、 乾燥 や 焼 成 に よ り 基材 上 に 被膜 が え ら れ る 。 焼 成 条 件 は 、 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の 種 類 ( 組
成 、 融 点 な ど ) に よ り 適 宜 選択 さ れ る が 、 一 般 に 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 中 の 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B の 融 点 以 上 の 温度 で 焼 成 さ れ る 。 焼 成 時 間 は 、 焼成温度 に よ り 異 な る が 5 分 間 〜 3 時間 、 好 ま し く は 1 0 〜 3 0 分 程度 で あ る 。
本発 明 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 か ら な る 塗 料用 材 料 は 、 柔 軟 性 を 有 す る 0 A 機 器 用 耐 熱 性材料 と し て 前述 と 同 様 ロ ー ル 芯 金 ( ア ル ミ や S U S ) に 被 覆 し た り 、 シ リ コ ー ン ゴ ム 、 フ ッ 素 ゴ ム 、 ウ レ タ ン ゴ ム 、 E P D M な ど の 弾 性 層 を 施 し た も の に 被覆 す る こ と に よ っ て 、 柔 軟 性 と 耐熱 性 、 耐 摩 耗 性 を 兼 ね 備 え た 、 定 着 ロ ー ル 、 加 圧 ロ ー ル を う る こ と が で き 、 非 粘 着 性 、 耐 油 性 も 優 れ た も の と な る 。
本 発 明 の 塗料 用 材料 を 被覆 し 上 記 0 A ロ ー ル を 得 る た め に は 、 必要 に 応 じ て 芯 金 や 中 間 の 弾 性 層 に プ ラ イ マ 一 を 塗 布 し 必 要 に 応 じ て 焼 成 し た 後 、 本 発 明 の 塗料用 材料 か ら な る 水 性 分散体 塗料 、 溶 剤 可 溶 ま た は 分 散 塗料 、 粉 体 塗 料 の い ず れ か を 前述 の 方 法 で 塗 布 し 、 融 点 以 上 で 焼 成、 成膜す る こ と が で き る 。 被膜 の 厚 さ は 、 目 的 、 用 途、 下地 の 硬 さ に よ っ て 異 な る 力 、 1 〜 5 0 0 111 、 好 ま し く は 5 〜 : 1 5 0 〃 m 、 と く に 5 〜 : 1 0 0 〃 m の 中 か ら 選 ば れ 、 必 要 に 応 じ て 表 面 を 平滑 に す る た め に 研磨 し て も よ い 。 そ れ に よ つ て 表面粗度 ( R a ) を 1 . O i m以 下、 さ ら に は 0 . 5 / m 以 下 と す る の が 好 ま し い 。
ま た さ ら に 本 発 明 の 塗 料用 材 料 は 、 0 A 機 器 用 途 以 外 に お い て も そ の 耐 熱 性 、 耐薬 品 性 、 非 粘 着 性 、 柔 軟 性 、 シ ー ル性、 耐摩耗性 を 利 用 し 、 種 々 の 用 途 に 利用 で き る 。 そ の 具体 例 を 表 1 、 2 、 3 に 示 す 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ と は 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ 一 を チ ュ ー ブ 状 に 形 成 し た 筒 状体 の こ と で あ り 、 前 述 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 の 好 ま し い 具体 例 力 同 様 に 好 ま し く 用 い ら れ る 。
チ ュ ー ブ の サ イ ズ は 、 目 的 、 用 途 、 使 用 方 法 に よ っ て 異 な り 、 限 定 さ れ な い が 、 通 常 内 径 約 5 〜 5 0 m m 、 厚 さ l m m 以 下 の も の が 用 い ら れ 、 と く に 定 着 ロ ー ル 、 加 圧 ロ ー ル な ど の 〇 A ロ ー ル用 途 に は 内 径 1 0 〜 4 O m m 、 厚 さ 0 . 0 1 〜 0 . 1 5 m で あ る こ と が 好 ま し い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ は 、 通 常 の 溶 融押 出 法 に よ り チ ュ ー ブ 状 に 製 膜 さ れ る 。 必 要 に 応 じ て 、 延 伸 ( 1 軸 ま た は 2 軸 ) し て も よ い し 、 熱収 縮 性 を 有 し て い て も よ い が 、 通 常 で は 延 伸 や 熱 収 縮 性 は な く て も よ い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ に は 必 要 に 応 じ て 、 前 述 の 導 電 性 を 付 与 す る 充填 剤 を 混 合 し て も よ く 、 通 常 溶 融 押 出 に よ り チ ュ ー ブ成形 さ れ る 際の 原料 ( ペ レ ツ ト 状 ま た は 粉末状) に 、 混 練 、 ド ラ イ ブ レ ン ド な ど で 導 電 性 付 与 剤 を あ ら か じ め 混 合 し た も の を 用 い る こ と で 作 製 で き る 。
成形 方 法 に も と く に 制 限 は な い が 、 一 般 に は 前 記 す る よ う に 環 状 ダ イ ス か ら の 溶 融 押 出 成形 が 例 示 で き る 。 す な わ ち 1 軸 ま た は 多 軸 の ス ク リ ユ ー 付 き 押 出 機 に よ っ て 、 環 状 ダ イ ス を 通 し て 、 溶 融押 出 さ れ た フ ィ ル ム 筒 状 体 を そ の ま ま 適 当 な 冷 却 手段 に よ っ て 冷 却 し な が ら 弓 I き 取 る か 、 該環 状 ダ イ ス の 後 に サ ン ジ ン グ 治 具 を 使 っ て 、 イ ン サ イ ド ま た は ァ ゥ 卜 サ イ ド に 寸 法 · 形 状 を さ ら に 規 制 し つ つ 、 常 温 ま た は 空気 、 水 な ど の 冷 媒 に よ っ て 冷 却 し て 弓 I き 取 る こ と が 行 な わ れ る 。 こ こ で 筒 状 体 内 に 空気 を 送 る と か 、 引 き 取 る 場 合 に 若干 延 伸 を 行 な う と か 、 冷 却 を
徐 冷 ま た は 急 冷 す る な ど の 諸 条 件 を 取 り 入 れ る こ と に は 何 ら 制 約 は な い 。
な お 、 チ ュ ー ブ は 、 通 常 は 1 層 で 構 成 さ れ る が 、 2 層 以上 の 多 層 で あ っ て も よ い 。 か か る 場合 、 各層 の ポ リ マ 一 は 、 相 互 の 相 溶 性 と か 、 後 述 の 特 定 条 件 下 で の 加 熱 温度 に つ い て 充 分 検 討 し 、 選 択 す る こ と が 必 要 で あ る 。 な ぜ な ら 、 各 層 で 加 熱処 理 温 度 が 異 な る か ら で あ る 。 な お 、 成 形 は 共 押 出 法 に よ る が 、 一 層 の 場 合 と 同 様 に 特 別 な 条 件 は な い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ は 必 要 な ら ば 被 覆 さ れ る 物 品 と の 接 着 性 を 向 上 さ せ る た め に 適 宜 の 内 面 処 理 が 行 な わ れ る 。 好 ま し い 内 面処理 と し て は ィヒ 学 的 エ ッ チ ン グ 処 理 を 例 示 で き 、 た と え ば ナ ト リ ゥ ム 系 エ ッ チ ン グ 剤 が 好 ん で 用 い ら れ る 。 こ う し た 内 面 処 理 は ィ匕 学 的 エ ッ チ ン グ の ほ か に 接 着 性 の 向 上 が 期 待 さ れ る も の な ら ば 何 で も よ い 。 さ ら に 内 面 を 化学 的 エ ッ チ ン グ し た 後 に プ ラ イ マ ー 処 理 を 行 な い 、 さ ら に 下地 と の 接着 性 を 向 上 さ せ て も よ い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ は O A 機器 用 の ロ ー ル ( と く に 定 着 口 一 ノレ 、 力 Π 圧 口 一 ノレ ) に 用 い ら れ 、 口 一 ノレ 自 体 に 優 れ た 柔 軟 性 と 耐熱 性 を 与 え う る 。 ま た 、 本 発 明 の チ ュ ー ブ を ロ ー ル 最 外 表 面 に 施 す こ と に よ つ て 前記 性能 に 力 n え て 良 好 な 非 粘 着 性 を も 付 与 で き る 。
本発 明 の チ ュ ー ブ を 施 し て な る ロ ー ル は 、 前述 し た と お り チ ュ ー ブ を 芯 金 に 直 接 被 覆 し た も の で あ っ て も よ い し 、 芯金 と チ ュ ー ブ の 間 に シ リ コ ー ン ゴ ム 、 フ ッ 素 ゴ ム 、 ゥ レ タ ン ゴ ム 、 E P D M な ど の 弾 性 層 を 設 け た も の で あ つ て も よ い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ は 芯 金 に 直 接被 覆 し て も ロ ー ル 表 面
に 充 分 な 柔 軟 性 を 与 え う る が 、 弾性層 を 間 に 設 け る こ と に よ つ て よ り 一 層 の 柔 軟 性 を ロ ー ル 表 面 に 与 え る こ と が で き 、 0 A 機器 用 の 定 着 ロ ー ル 、 加 圧 ロ ー ル に 用 い た 場 合 、 高 画 質 化 、 高 速 時 の 紙搬 送 性 の 向 上 が 達 成 で き る 。 こ の 場 合 、 ゴ ム 硬 度 1 0 〜 3 0 度 程度 の 弾 性 層 、 ま た は 1 0 度 以 下 ( ス ポ ン ジ 状 も 含 む ) の 弾性 層 が 好 ま し い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ と そ れ と 接 触 す る 下地 ( 芯 金 ま た は 弾 性層 ) と の 接着 性 を 付 与 す る た め 、 必 要 に 応 じ て 接着 剤 や プ ラ イ マ — 処 理 が 施 さ れ る 。 そ の 場 合 、 前述 の エ ツ チ ン グ に よ る 内 面処 理 し た チ ュ ー ブ を 用 い る こ と が よ り 強 度 な 接着 力 が え ら れ る 点 で 好 ま し い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ を 金 属 の 芯 金 に 直 接施 し た ロ ー ル を 作成す る 方法 は 、 公知 の 方法が適宜採用 で き る が 、 チ ュ ー ブ 内面 エ ッ チ ン グ処理 を 行 な っ た 熱収縮性 を 有す る チ ュ ー ブ を 用 い 、 プ ラ イ マ ー 処 理 な ど を 施 し た 芯 金 に か ぶ せ 、 融 点 以 下 ( た と え ば 1 5 0 〜 2 0 0 °C ) で 収 縮 さ せ 固 定 し た 後 、 融 点 以 上 ( た と え ば 3 2 0 〜 4 0 0 °C ) で 焼 成 し 融 着 さ せ る の 力 好 ま し い 。
本 発 明 の チ ュ ー ブ と 芯 金 の 間 に 弾性層 を 設 け た ロ ー ル を 作製 す る 方 法 と し て 、 ま ず 筒 状 成形 体 の 内 部 に 芯 金 と 本 発 明 の チ ュ ー ブ と を 間 隔 を 置 い て 配 置 し 、 か つ 筒 状 成 形 体 の 内 表 面 と チ ュ ー ブ の 外 表 面 と が 接触 す る よ う に 配 置 し て お き 、 前記 し た 間 隔 に 生 ゴ ム 、 ラ テ ッ ク ス 、 エ ラ ス ト マ 一 な ど を 流 し 込 み 、 必 要 な ら ば 力 D 硫 す る こ と に よ り ロ ー ル を 得 る こ と が で き る 。 も ち ろ ん 、 必 要 な と き に 筒 状成形 体 か ら 被 覆 さ れ た チ ュ ー ブ を 含 む ロ ー ル 部 分 を 取 り 出 し て お か ね ば な ら な い 。 こ の 際 、 チ ュ ー ブ の 内 表 面 に ゴ ム 部分 と 接触 し や す い よ う に 予 め エ ッ チ ン グ処理、
プ ラ イ マ 一 処 理 な ど を 施 こ し て お い て も よ い 。 ま た 、 あ ら カ、 じ め ゴ ム ロ ー ル を 作製 し て お き 、 そ の 表 面 に 本 発 明 の チ ュ ー ブ を 被 覆 し て も よ い 。 こ の 際 は 、 チ ュ ー ブ と し て は 熱 収 縮 性 を 有 す る も の を 使 用 す る 方 が よ い 。 こ の よ う に 口 一 ノレ の 製 造 法 に つ い て は と く に 制 限 は な い 。
ま た 、 定 着 ロ ー ノレ や 力 Π 圧 口 一 ノレ な ど の 0 A 機器 用 ロ ー ル に 前述 で え ら れ た ロ ー ル を 利 用 す る 場 合 、 必 要 に 応 じ て 表 面 を 平 滑 に す る 工 程 を 行 な つ て も よ い 。
た と え ば 、 え ら れ た ロ ー ル の 表 面 を 研 磨 し 、 平 面 粗 度 ( R a ) を 低 下 さ せ る こ と が で き る 。 好 ま し い R a は 1 〃 111 以 下 、 よ り 好 ま し く は 0 . 5 m 以 下 で あ る 。
具 体 名 称
該当製品装置のゲ""一トバルブの 0リング、 シール材 該当製品装置のクォーツウィ ンドウの 0リ ング、 シール材 該バマオェメカク当製品装置のチャンバ一の 0リ ング、 シ一ル材 該当ニイムタラン製品装置のゲートの 0リング、 シール
ル 材
該当製品装置のベルジャーの 0リ ング、 シール材 該当製ルルホブジシン品 、 シ一ル材 該当製品ガスホクヤン装置の力ップリングの 0リング
装 のポンプの 0リ ング、 シ一ル材 該当製品装一置
ヘルテスフシ置の半導体用ガス制御装置の 0リング、 シ ケムスャッドト 一ル材 レジスト現象液、 剥離液用の 0リング、 シ一ル材
,ゥェハ一洗浄液パフシッシド用の 0リ ング、 シ 材
の一ート 一ル 当製造装置 ポガット
ム
ルルキスシンプのダイァフラ レジス ト現象液、 剥離一 のホース
ケン液用
ゥヱハ一洗浄液用のホールス、
ッ チューブ
ゥヱハー搬送用のロール
レジス ト現象液槽、 剥離液槽のライニング、 コーティ ング ゥヱハ一洗浄液槽のライニング、 コーティ ング
ゥエツ トエツチング槽のライニング、 コーティ ング
¾送稷 卜
ホ一ス
イ ンジェクター 0リ ング
イ ンジヱクターパッキン
燃料ポンプ 0リ ング、 ダイャフ ム
燃料ホース
賺ロール
H "ロール
グラビアロール
ガイ ドロール
磁気テ—フ^ ¾塗!!:ライ ンのグラビアロール
磁気テープ製造塗工ライ ンのガイ ドロール
各種コ一ティ ングロール
つ ぎ に 本 発 明 を 実 施 例 に 基 づ い て 説 明 す る が 、 本 発 明 は か か る 実 施 例 の み に 限 定 さ れ る も の で は な い 。
合 成 例 1 ( エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 合 成 )
着 火 源 を も た な い 内 容 積 4 7 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 純 水 3 0 リ ッ ト ノレ お よ び 乳 ィ匕 剤 と し て C 7 F l c C O O N H 43 0 0 g 、 p H 調 整 剤 と し て リ ン 酸 水 素ニ ナ ト リ ウ ム · 1 2 水 塩 3 0 0 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 2 0 0 r p m で 攪 拌 し な が ら 、 5 0 °C に 昇 温 し 、 T F E / ノ、° — フ ノレ オ 口 ( メ チ ノレ ビ 二 ル ェ 一 テ ノレ ) ( P M V E ) ( 3 2 6 8 モ ノレ 比 ) の 混合 ガ ス を 、 内 圧 が 8 . 0 k g f Z c m 2 G に な る よ う に 仕込 ん だ 。 つ い で 、 力 D 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム ( A P S ) の 5 5 . 8 m g / m l の 濃 度 の 水 溶 液 1 0 O m l を 窒素圧 で 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重 合 の 進行 に よ り 内 圧 力 、 7 . 0 k g f / c m 2 G ま で 降下 した時点で、 ジ ヨ ウ素化合物 I ( C F。) 4 I を 2 7 . 2 4 g と C 7 F 15 C O O N H 4の 1 0 重 量 % 水 溶 液 2 3 4 g と を 窒素圧 に て 圧入 し た 。 つ い で圧力 が 8 . 0 k g f / c m Λ G に な る よ う に 、 T F E を 自 圧 に て 6 0 g 、 P M V E 5 8 g ( T F E Z P M V E = 6 3 Z 3 7 モ ノレ比) を プ ラ ン ジ ャ ー ポ ン プ に て 圧 入 し た 。 以 後 、 反 応 の 進 行 に と も な い 同 様 に T F E 、 P M V E を 圧入 し 、 7 〜 8 k g f Z c m 2 G の あ い だ で 、 昇圧 、 降 圧 を 繰 り 返 し た 。
重合反応 の 開 始 か ら 1 2 時間 後 、 T F E お よ び P M V E の 合 計 仕 込 み 量 が 、 6 0 0 0 g に な っ た 時 点 で 、 オ ー ト ク レ ー プ を 冷 却 し 、 未反 応 モ ノ マ ー を 放 出 し て 固 形 分 濃 度 1 8 . 0 4 重 量 % の 水 性 分 散 体 を え た 。
こ の 水性分散体 の 一部 を 取 り 、 凍結 さ せ 凝析 を 行 な い 、
解組合た Dつ 93
凍 後 、 凝 析物 を 水 洗 、 真 空乾 燥 し て ゴ ム 状 重 合 体 を え 。 こ の 重合体 の ム 一 ニ 一 粘度 M L 1 + 1 () ( 1 0 0 °C ) は 、 4 であ っ た。 極限粘度は、 [ ] = 0 . 6 5 4 ( d 1 / g 、 5 、 F C - 7 5 ( 3 M 社 製 ) ) で あ っ た 。
19 F N M R 分 析 の 結 果 の 重 合 体 の モ ノ マ ー 単位 成 は 、 T F E Z P M V E = 6 0 / 4 0 モ ル % で あ り 、
5 C 分 析 に よ り 測 定 し た T g ( 中 央 値 ) は 、 2 °C で あ た 。
成例 2 ( エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 合 成 ) 着 火 源 を も た な い 内 容 積 4 7 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ ― ト ク レ ー ブ に 、 純 水 3 0 リ ッ ト ル お よ び 乳 化 剤 と し て Ο γ Ρ ^ Ο Ο Ν Η ^を 3 0 0 g 、 p H 調 整 剤 と し て リ ン 酸 水素ニ ナ ト リ ウ ム ' 1 2 水 塩 3 0 0 g を 仕 込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 2 0 0 r p m で 攪 拌 し な が ら 、 5 0 °C に 昇 温 し 、 T F E / P M V E ( 3 2
6 8 モ ル比) の混合ガ ス を、 内圧が 8 . O k g f / c m 2G な る よ う に仕込んだ。 ついで、 加硫酸ア ンモニゥ ム ( A P S ) の 2 7 . 9 m g / m 1 の 濃 度 の 水 溶 液 1 0 O m 1 を 窒 素 圧 で 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合 の 進行 に よ り 内 圧 が 、 7 . O k g f Z c m 2 G ま で 降下 した時点で、 ジ ヨ ウ素化合物 I ( C F 2) 4 I を 1 3 . 6 2 g と C 7 F 15 C O O N H /1の 1 0 重 量 % 水 溶 液 1 1 7 g と を 素圧 に て 圧入 し た 。 つ い で圧力 が 8 . O k g f / c m 2G な る よ う に 、 T F E を 自 圧 に て 6 0 g 、 P M V E 5 8 g
( T F E Z P M V E = 6 3 / 3 7 モ ル比) を プ ラ ン ジ ャ ー ポ ン プ に て 圧 入 し た 。 以 後 、 反 応 の 進 行 に と も な い 同 様
T F E 、 P M V E を 圧入 し 、 7 〜 8 k g f c m ώ G の あ い だ で 、 昇圧 、 降 圧 を 繰 り 返 し た 。
重合反応 の 開 始 か ら 1 6 時間 後 、 T F E お よ び P M V E の 合 計 仕込 み 量 が 、 6 0 0 0 g に な っ た 時 点 で 、 オ ー ト ク レ ー プ を 冷 却 し 、 未反 応 モ ノ マ ー を 放 出 し て 固 形 分 濃 度 1 8 . 1 6 重 量 % の 水 性 分 散 体 を え た 。
こ の 水性分散体 の 一部 を 取 り 、 凍結 さ せ 凝析 を 行 な い 、 解 凍 後 、 凝 析物 を 水 洗 、 真 空乾 燥 し て ゴ ム 状 重 合 体 を え た 。 こ の 重合体 の ム 一 二 一 粘度 M L 1 + 1 () ( 1 0 0 °C ) は 、 溶融せず測定でき なか っ た。 極限粘度は、 [ " ] = 1 . 3 8 7 ( d l / g 、 3 5 °C 、 F C - 7 5 ( 3 M 社 製 ) ) で あ つ た 。
19 F — N M R 分 析 の 結 果 、 こ の 重 合 体 の モ ノ マ — 単位 組成 は 、 T F E / P M V E = 6 0 Z 4 0 モ ル % で あ り 、 D S C 分 析 に よ り 測 定 し た T g ( 中 央 値 ) は 、 2 °C で あ つ に o
合 成例 3 ( エ ラ ス ト マ 一性 セ グ メ ン ト A の 合 成 )
着 火 源 を も た な い 内 容 積 4 7 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ ー ト ク レ ー ブ に 、 純 水 3 0 リ ッ ト ル お よ び 乳 化剤 と し て C 7 F 15 C O O N H 4を 3 0 0 g 、 p H 調 整 剤 と し て リ ン 酸 水素ニ ナ ト リ ウ ム ' 1 2 水 塩 2 . 7 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 2 0 0 r p m で 攪 拌 し な が ら 、 5 0 °C に 昇 温 し 、 T F E Z P M V E ( 3 2 ノ 6 8 モ ル比) の混合ガ ス を 、 内圧が 8 . 5 k g f / c m 2G にな る よ う に仕込んだ。 ついで、 加硫酸ア ンモニ ゥ ム ( A P S ) の 8 7 . 3 5 m g / m l の 濃 度 の 水 溶 液 1 0 0 m l を 窒 素圧 で 圧入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合 の 進行 に よ り 内 圧 が 、 7 . 5 k g f Z c m 2 G ま で 降下した時点で、 ジ ヨ ウ素化合物 I ( C F 9) 4 I を 6 1 . 5 9 g , C C F O C F2C F 2C H2 I を 1 0 0. 4 gと C7F 15C O O NH4
の 1 0 重量 % 水溶液 1 3 9 2 g と を 窒素圧 に て 圧入 し / つ い で圧力 が 8 . 5 k g f / c m 2 G に な る よ う に 、 T F E を 自 圧に て 6 0 g 、 P M V E 6 6 . 4 g ( T F E / P M V E = 6 0 Z 4 0 モ ノレ 比 ) を プ ラ ン ジ ャ ー ポ ン プ に て 圧 入 し た 。 以 後 、 反応 の 進行 に と も な い 同 様 に T F E 、 P M V E を 圧入 し 、 7 . 5 〜 8 . 5 k g f / c m 2 G の あ い だ で 、 昇 圧 、 降 圧 を 繰 り 返 し た 。
重合反応 の 開始 か ら 6 9 時間後 、 T F E お よ び P M V E の 合 計 仕 込 み 量 が 、 1 4 k g に な っ た 時 点 で 、 ォ — ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未 反 応 モ ノ マ ー を 放 出 し て 固 形 分 濃 度 3 0 重 量 % の 水 性 分散 体 を え た 。
こ の 水性分散体 の 一部 を 取 り 、 凍結 さ せ凝析 を 行 な い 、 解 凍 後 、 凝 析物 を 水 洗 、 真 空乾 燥 し て ゴ ム 状 重 合体 を え た 。 こ の 重合体 の ム 一 二 一 粘度 M L 1 + 1 () ( 1 0 0 °C ) は 、 6 8 で あ っ た 。
19 F — N M R 分析 の 結 果 、 こ の 重 合 体 の モ ノ マ 一単位 組 成 は 、 T F E ノ P M V E = 6 0 / 4 0 モ ル % で あ り 、 D S C 分 析 に よ り 測 定 し た T g ( 中 央 値 ) は 、 一 4 °C で あ つ / 。
合 成 例 4 ( エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A の 合 成 )
着 火 源 を も た な い 内 容 積 1 0 0 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 純 水 6 0 リ ッ ト ル お よ び 乳 化 剤 と し て C 7 F 15 C O O N H 46 0 0 g 、 p H 調 整 剤 と し て リ ン 酸 水素 ニ ナ 卜 リ ウ ム · 1 2 水 塩 6 0 0 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒 素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 1 2 0 r p m で 攪 拌 し な が ら 、 5 0 °C に 昇温 し 、 T F E Zノヽ。 — フ ノレ オ o ( メ チ ノレ ビ ニ ノレ エ 一 テ ル ) ( P M V E ) ( 2 5 / 7 5 モ ル 比 ) の 混合 ガ ス を 、 内 圧 力 8 . 0 k g f / c m 2 G に な る よ う
に 仕込 ん だ 。 つ い で 、 過 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム ( A P S ) の 5 5 . 8 m g Z m l の 濃 度 の 水 溶 液 1 0 O m l ( A P S 5 . 5 8 g ) を 窒素圧 で 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重 合 の 進行 に よ り 内 圧 が 、 7 . 0 k g f / c m 2 G ま で 降下 し た 時点で、 ジ ヨ ウ 素化合物 I ( C F 2 ) , 1 2 7 . 3 g を C 7 F 15 C O O N H 4の 1 0 重 量 % 水 溶 液 9 0 g で 乳 化 し た も の を窒素圧に て圧入 し た 。 つ い で圧力 が 8 . 0 k g f / c m2Gになるように、 T F Eを自圧にて 1 2 0 g、 P V E 1 1 6 g ( T F E Z P M V E = 6 3 / 3 7 モ ル比) を プ ラ ン ジ ャ ー ポ ン プ に て 圧 入 し た 。 以 後 、 反 応 の 進 行 に と も な い 同 様 に T F E 、 P M V E を 圧入 し 、 7 〜 8 k g f / c m 2 G の あ い だ で 、 昇圧 、 降圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合反 応 の 開 始 か ら 、 T F E お よ び P M V E の 合 計 仕 込 み 量 が 1 2 k g に な っ た 時 点 で ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷却 し 、 未反 応 モ ノ マ ー を 放 出 し て 固 形 分 濃 度 1 6 . 0 重 量 % の 水 性 分散体 7 3 . 6 k g を え た 。
こ の 水性分散体 の 一部 を 取 り 、 凍結 さ せ凝析 を 行 な い 、 解 凍 後 、 凝 析物 を 水 洗 、 真 空乾燥 し て ゴ ム 状 重 合体 を え た 。 こ の 重 合 体 の ム ー ニ 一 粘 度 1^ し 1丄 1 () ( 1 4 0 °。 ) は 8 0 で あ っ た 。
19 F — N M R 分 析 の 結 果 、 こ の 重 合体 の モ ノ マ ー 単位 組 成 は 、 T F E / P M V E = 6 4 / 3 6 モ ノレ % で あ り 、 D S C 分 析 に よ り 測 定 し た T g ( 中 央値 ) は 、 3 °C で あ つ た 。
実 施 例 1 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 3 リ ッ ト ノレ の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 合 成 例 1 で え ら れ た 水 性 分 散 体 1 0 9 6 g と 、 パ ー フ ル
W
43 ォ ロ ( プ ロ ピ ノレ ビ ニ ノレ エ 一 テ ノレ ) ( P P V E ) 4 . 1 5 g を 仕 込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 系 内 の 温 度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 4 0 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内 圧 8 . 0 k g f / c m G と な る よ う 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m 1 に と か し た 溶 液 を 窒 素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合反応の進行に と も な っ て圧力 が低下す る の で 、 7 . 0 k g f / c m 2 G ま で 低下 し た 時点 で テ ト ラ フ ノレ ォ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 8 . O k g f Z c m 2 G ま で 再力 D圧 し 、 降圧 、 昇圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン が 2 9 . 6 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 オ ー ト ク レ ー プ を 冷却 し 、 未反応 モ ノ マ — を 放 出 し 、 半透 明 の 水性分散体 1 1 3 2 g を え た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 1 9 . 6 重 量 % で あ り 、 動 的光散乱法 で 測定 し た 粒子径 は 5 5 . 3 n m で あ っ た 。
ポ リ マ — の 得量 の 増 力 B に よ り 計算 さ れ た 重 合 体全体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の 比率、 す な わ ち 、 { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得量) 一 ( 仕込 ん だ ポ リ マ 一 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得量 ) X I 0 0 は 1 6 . 2 重量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分散体 を 凍 結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ ー を 洗浄 、 乾燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
え ら れ た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 中 の 非 ェ ラ ス ト マ一性含フ ッ素ポ リ マ ー鎖セグメ ン ト の組成は 19 F — N M R 分析 に よ り 、 T F E / P P V E = 9 9 . 5 / 0 . 5 モ ル
% で あ っ た 。 ま た 、 D S C 分 析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 の ガ ラ ス 転 移 点 は 2 °C で あ り 、 非 ェ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 の 結 晶 融 占 は 3 2 4 °C と 検 知 さ れ た 。 ま た 、 高 化 式 フ ロ ー テ ス 夕 を 用 い て 直径 2 m m 、 長 さ 8 m m の ノ ズ ル を 用 い 、 3 7 °C で 予熱 5 分 間 、 荷重 7 k g f Z c m 2で の メ ル ト フ o レ ー ト を 測 定 し た と こ ろ 、 4 3 g / 1 0 m i n で あ つ た 実 施 例 2 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の ブ π ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 3 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ 一 ブ に 合 成 例 2 で え ら れ た 水 性 分 散体 9 9 3 . 7 g と 、 一 フ ル ォ ロ ( プ ロ ピ ル ビ ニ ノレ エ 一 テ ル ) ( P P V E ) 1 0 . 3 g を 仕込 み 、 系 內 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置 換 し た の ち 、 系 内 の 温 度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 4 0 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内 圧 8 . O k g f c m ^ G と な る よ う 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m 1 に と か し た 溶 液 を 窒素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た
重合反応の進行に と も な つ て圧力 が低下す る の で 、 7 . 0 k g f c m ώ G ま で 低下 し た 時点 で テ ト ラ フ ノレ ォ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 8 . 0 k g f , c m 2 G ま で 再加 圧 し 、 降圧 昇圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン が 5 7 . 0 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 オ ー ト ク レ ー プ を 冷 却 し 未反応 モ ノ マ ー を 放 出 し 、 半透 明 の 水性分散体 1 2 0 0 g を え た 。
え ら れ た 水 性 分 散体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 2 0 . 0 重 % で あ り 、 動 的光散乱法 で 測 定 し た 粒子径 は 5 3 . 4 n m
で あ っ た 。
ポ リ マ 一 の 得量 の 増 力 D に よ り 計算 さ れ た 重 合体全 体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 の 比率、 す な わ ち 、 { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ ー 得量) ― ( 仕 込 ん だ ポ リ マ — 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ — 得 量 ) X I 0 0 は 2 4 . 8 重量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 を 凍結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ 一 を 洗 浄 、 乾 燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
え ら れ た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ ー 中 の 非 ェ ラ ス ト マ一性含フ ッ素ポ リ マ一鎖セグメ ン ト の組成は 19 F - - M R 分 析 に よ り 、 T F E / P P V E = 9 8 . 9 / 1 . 1 モ ル % で あ っ た 。 ま た 、 D S C 分 析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ ー 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 の ガ ラ ス 転 移 点 は 2 °C で あ り 、 非 ェ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 の 結 晶 it点 は 3 1 0 °C と 検 知 さ れ た 。 メ ノレ ト フ 口 一 レ ー ト は 8 g / l O m i n ( 3 7 2 。C、 5 k g f / c m 荷重) で あ つ た 。 実 施 例 3 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 3 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 合成例 1 で え ら れ た水性分散体 6 9 4 g と 、 純水 3 6 8 g 、 パ ー フ ノレ オ 口 ( プ ロ ピ ル ビ ニ ル ェ 一 テ ノレ ) ( P P V E ) 1 7 . 5 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 系 内 の 温度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 4 0 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン を 内圧 8 . 0 k g f Z c m 2 G と な る よ う 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m l に と か し た 溶 液 を 窒素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た
重合反応の進行に と も な つ て圧力 が低下す る の で、
k g f Z c m G ま で 低下 し た 時点 で テ ト ラ フ ノレ オ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 8 . 0 k g f , ' c m 2 G ま で 再加 圧 し 、 降圧 、 昇 圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 力、' 1 2 5 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未 反 応 モ ノ マ — を 放 出 し 、 半 透 明 の 水 性 分 散体 1 2 0 5 g を え た 。
え ら れ た 水 性 分散体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 2 3 重 % で あ り 、 動 的光散乱法 で 測 定 し た 粒子径 は 6 8 - 8 n m で あ っ た 。
ポ リ マ 一 の 得 量 の 増 加 に よ り 計算 さ れ た 重 合体 全 体 対 す る 非 エ ラ ス ト マ — 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン の 比率、 す な わ ち 、 { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ 一得量 ) ― ( 仕込 ん だ ポ リ マ ー 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ マ — 得 量 ) X I 0 0 は 5 1 . 7 重量 % で あ つ た 。
え ら れ た 水 性分散 体 を 凍 結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ を 洗 浄 、 乾燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
え ら れ た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 中 の 非 ェ
19 F - ラ ス トマ一性含フ ッ素ポ リ マ一鎖セグメ ン 卜 の組成は - N M R 分 析 に よ り 、 T F E Z P P V E = 9 9 . 0 / 0 モ ル % で あ っ た 。 ま た 、 D S C 分析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 の ガ ラ ス 転移 点 は 2 V で あ り ヽ 非 ェ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の 結 晶 融 点、 は 3 1 4 °C と 検知 さ れ た 。 メ ル ト フ ロ ー レ 一 ト は 、 1 5 g
O m i n ( 3 7 2 °C 、 5 k g f Z c m 荷 重 ) で あ た
実 施 例 4 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の プ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 3 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 合成例 1 で え ら れ た水性分散体 3 4 9 g と 、 純水 6 8 5 g 、 ノ、。 一 フ ル ォ ロ ( プ ロ ピ ノレ ビ ニ ノレ エ 一 テ ノレ ) ( P P V E ) 2 6 . 4 g を 仕 込 み 、 系 内 を 窒 素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た の ち 、 系 內 の 温 度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 4 0 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内圧 8 . 0 k g f / c m ^ G と な る よ う 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m l に と か し た 溶 液 を 窒素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合反応の進行に と も な っ て圧力 が低下す る の で 、 7 . 0 k g f / c m G ま で 低下 し た 時 点 で テ ト ラ フ ノレ ォ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 8 . O k g f Z c m 2 G ま で 再力 D圧 し 、 降圧 、 昇 圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン 力、' 1 8 9 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未 反 応 モ ノ マ ー を 放 出 し 、 半 透 明 の 水 性 分 散 体 1 2 3 1 g を え た 。'
え ら れ た 水 性 分 散 体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 2 0 . 2 重 量 % で あ り 、 動 的光散乱法 で 測定 し た 粒子径 は 8 2 . 3 n m で あ っ た 。
ポ リ マ ー の 得 量 の 増 力 [] に よ り 計算 さ れ た 重 合体 全 体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の 比率、 す な わ ち 、 { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得量) ― ( 仕込 ん だ ポ リ マ 一 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ ー 得量 ) X 1 0 0 は 7 4 . 7 重量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分 散体 を 凍 結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ ー を 洗 浄 、 乾燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
え ら れ た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 中 の 非 ェ
19
ラ ス トマ一性含フ ッ素ポ リ マ一鎖セ グメ ン ト の組成は 1 a F — N M R 分 析 に よ り 、 T F E Z P P V E = 9 7 . 1 / 2 . 9 モ ル % で あ っ た 。 ま た 、 D S C 分 析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 の ガ ラ ス 転 移 点 は 2 °C で あ り 、 非 ェ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン 卜 の 結 晶 融 点 は 3 1 4 °C と 検知 さ れ た メ ル ト フ ロ ー レ 一 卜 は 1 g l O m i n ( 3 7 2 2
。C 、 5 k g f Z c m ^荷重 ) で あ つ た
実 施 例 5 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 6 リ ッ ト ノレ の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 合 成例 3 で え ら れ た デ ィ ス ノ 一 ジ ョ ン 3 0 0 0 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置 換 し た の ち 、 系 内 の 温度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 6 0 0 r p m で撹拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内 圧 2 . 0 k g f / c m 2 G と な る よ う 圧入 し た 。
つ い で 過 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m l に 溶 か し た 溶 液 を 窒 素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合反応の進行に と も な っ て圧力が低下す る の で 、 1 . 5 k g f / c m 2 G ま で 低下 し た 時 点 で テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 2 . 0 k g f / c m 2 G ま で 再力 Π圧 し 、 降圧、 昇圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン が 約 1 0 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未 反 応 モ ノ マ — を 放 出 し 、 半 透 明 の 水 性 分散体 3 0 1 1 g を え た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 3 1 . 3 重 量 % で あ り 、 ポ リ マ 一 の 得 量 の 増 力 [1 に よ り 計 算 さ れ た 重 合
体 全 体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト の 比率、 す な わ ち { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得 量 ) ― ( 仕 込 ん だ ポ リ マ — 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得 量 ) X 1 0 0 は 4 . 5 重 量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分散体 を 凍 結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ ー を 洗 浄 、 乾 燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
D S C 分 析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 の ガ ラ ス 転 移 点 は — 4 °C で あ り 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト の 結 晶 融 点 は 2 6 3 °C と 検 知 さ れ た 。 こ の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー の ム 一 ニ ー 粘 度 M L
1 + 10 ( 1 4 0 °C ) は 1 0 1 で あ た 。
実 施 例 6 ( 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 6 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 合成例 3 で え ら れ た デ ィ ス ノ、 — ジ ョ ン 3 0 0 g を 仕込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で充分 に 置換 し た の ち 、 系 内 の 温度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 6 0 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン を 内 圧 2 . 0 k g f Z c m 2 G と な る よ う 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m 1 に と か し た 溶 液 を 窒素 を 用 い て 圧入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合反応の進行に と も な つ て 圧力 が低下す る の で 、 1 . 5 k g f c m G ま で 低下 し た 時 点 で テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ チ レ ン ガ ス で 2 . 0 k g f , c m 2 G ま で 再力 Π圧 し 、 降圧 、 昇圧 を 繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン が 約 1 2 0 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未反応 モ ノ マ — を 放 出 し 、 半透 明 の 水性分散体 3 1 3 7 g
を え た 。
え ら れ た 水 性分散体 中 の ポ リ マ 一 濃 度 は 1 9 . 6 重 量 % で あ り 、 動 的光散乱法 で 測定 し た 粒子径 は 5 5 . 3 n m で あ つ た 。
ポ リ マ ー の 得 量 の 増 加 に よ り 計算 さ れ た 重 合 体 全体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 の 比率、 す な わ ち 、 { ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ 一得量) 一 (仕込 ん だ ポ リ マ ー 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ 一得 量 ) X 1 0 0 は 1 8 . 5 重 量 % で あ つ た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 を 凍 結 凝 折 し 、 析 出 し た ポ リ マ 一 を 洗 浄 、 乾燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
D S C 分析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 の ガ ラ ス 転移 点 は — 4 °C で あ り 、 非 エ ラ ス ト マ ― 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の 結 晶 融 点 は 3 2 8 °C と 検 知 さ れ た 。 こ の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ一の ム 一 測 定 ( 1 4 0 °C ) は 溶 融 せ ず 測 定 で き な か つ た 。 参 考例 1 ( パ ー ノ、 口 才 レ フ イ ン 以 外 の 構造単 位 か ら な る ェ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト を も つ 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー の 合 成 )
( 1 ) エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト の 合 成
6 リ ッ ト ル の ス テ ン レ ス 製ォ 一 ト ク レ ー ブ に純水 3 0 0 0 g ね よ び ノ、°— フ ノレ オ 口 才 ク タ ン 酸 ア ン モ ニ ゥ ム 6 g を 仕 込 み 、 内 部 空 間 を 純 窒素 ガ ス で 完 全 に 置換 し た 後 、 フ ッ 化 ビ 二 リ デ ン / テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン Z へ キ サ フ ル ォ ロ プ 口 ピ レ ン ( V d F Z T F E / H F P ) の 6 9 / 1 1 ノ
2 0 モ ル % 混合ガ ス で 8 0 。C 、 撹拌下 に 1 5 k g / c m G に 加 圧 し た 。 1 % A P S 水 溶 液 4 g を 槽 内 に 圧 入 す る と
直 ち に 圧 力 低 下 が 起 る の で 、 圧 力 を 保 つ よ う に V d F / T F E / H F P ( 5 0 / 2 0 Z 3 0 モ ル 比 ) 混 合 ガ ス を 圧 入 し な が ら 反 応 を 継続 し 、 追 加 混 合 ガ ス が 2 g 消 費 し た 段 階 で 1 , 4 一 ジ ョ 一 ド ノ、。一 フ ノレ オ ロ ブ タ ン 3 . 1 g を 圧入 し た 。 以 後 3 時 間 毎 に 1 % A P S 水 溶 液 2 g を 圧 入 し な が ら 1 5 時 間 反 応 を 行 な っ た 後 、 急 速 降 温 お よ び ガ ス 放 出 を 行 な っ て 反 応 を 終 了 さ せ た 。 固 形 分 含 量 2 5 % の 白 色 水 性 デ ィ ス ノ 一 ジ ョ ン が え ら れ た 。 こ の デ ィ ス パ ー ジ ョ ン の 一 部 を と り 、 強 力 な 剪 断 力 を 有 す る ラ イ ン ミ キ サ ー に よ り 凝 折 し 、 凝 析 物 を 水 洗 、 乾 燥 し て 、 無 色 透 明 な 弾 性状 ポ リ マ — を え た 。 19 F — N M R 分 析 よ り 共 重 合体 の 組 成 は 、 V d F / T F E Z H F P = 5 0 / 2 0 / 3 0 モ ノレ % 、 D S C 分 析 に よ る ガ ラ ス 転 移 点 は 一 1 ◦ °C、 [ η = 0 . 6 5 ( d l / g 、 3 5 °C、 M E K: ) 。 ム 一 二 一 粘 度 M L ^ n^ C l 0 0 °C ) = 7 5 で あ っ た 。 ( 2 ) ( 非 エ ラ ス ト マ 一 製 セ グ メ ン ト B と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 )
内 容 積 6 リ ッ ト ノレ の ス テ ン レ ス 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 、 上 記 ( 1 ) で え ら れ た デ ィ ス ノ、°— ジ ョ ン 3 0 0 0 g を 仕 込 み 、 系 内 を 窒素 ガ ス で 充 分 に 置換 し た 後 、 系 内 の 温 度 を 8 0 °C に 保 っ た 。 2 0 0 r p m で撹拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内 圧 1 . 0 k g f Z c m 2 G と な る よ う 圧 入 し た 。
次 い で 過 硫 酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 O m g を 水 2 m 1 に 溶 か し た 溶 液 を 窒 素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重合反応の進行に と も な っ て圧力 が低下す る の で 0 k g f ノ c m 2 G ま で 低 下 し た 時 点 で テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン ガ ス で 1 . O k g f / c m 2 G ま で 再加 圧 し 、 降圧 、 昇圧 を
繰 り 返 し た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン が 約 4 0 g 消 費 さ れ た 時 点 で 供 給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 、 未 反 応 モ ノ を 放 出 し 、 半 透 明 の 水 性 分 散 体 3 0 6 1 g を ; t た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 中 の ポ リ マ ー 濃 度 は 2 5 . 5 % で あ り 、 ポ リ マ ー の 得 量 の 増 力 D に よ り 計算 さ れ た 重 合体 全 体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト の 比 率 、 す な わ ち
{ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ 得 量 ) 一 ( 仕 込 ん だ ポ リ 量) } ÷ ( 後重合 で え ら れ た ポ リ マ ー 得量) X I 0 0 は 4 . 5 重 量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分散 体 を 凍 結 凝 析 し 、 析 出 し た ポ リ を 洗 浄 、 乾 燥 し 、 白 色 固 体 を え た 。
D S C 分 析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン 卜 の ガ ラ ス 転移 点 一 4 °C に 力!] え て 、 非 エ ラ ス ト マ 一性含 フ ッ 素ポ リ マ 一 鎖セ グ メ ン 卜 の結晶融点が 3 0 5 °C に 検知 さ れ た 。 こ の 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ の ム ー ニ 一 粘度 M L 1 + 20 ( 1 0 0 °C ) は 8 9 M L 1 + 10
( 1 4 0 °C ) は 4 1 で あ っ た 。
参 考例 2 ( エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト B と の プ レ ン ド )
テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン と フ ノレ オ ( プ ロ ピ ル ビ 二 ノレ エ ー テ ル ) と の 共 重 合体 ( ダ イ キ ン 工 業 ( 株 ) 製 ネ オ フ ロ ン P F A A P - 2 0 1 ) 1 3 . 5 g ( 1 5 重 量 % ) を 3 5 0 °C に 設定 し た 内容積 6 0 c m の ブ ラ ベ ン ダ ー ミ キ サ ー に 投 入 、 回 転数 1 0 r p m で 3 分 間 溶 融 さ せ た
の ち 、 合 成 例 1 で え ら れ た エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト の み か ら な る ポ リ マ 一 7 3 . 5 g ( 8 5 重 量 % ) を 力 D え 回 転数 3 0 r p m で 5 分 間 混 練 し 、 組 成 物 を え た 。
参 考 例 3 ( エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 B と の プ レ ン ド )
テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン と 、。 一 フ ル ォ ロ ( プ ロ ピ ノレ ビ 二 ル ェ 一 テ ル) と の共重合体 (参考例 2 と 同 じ) を 2 2 . 5 g
( 2 5 重 量 % ) 合 成 例 1 で え た エ ラ ス ト マ — 性含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の み 力、 ら な る ポ リ マ 一 6 7 . 5 g
( 7 5 重 量 % ) を 用 い る こ と 以 外 は 参考 例 2 と 同 様 に し て 混練 し 、 組 成物 を え た 。
参 考 例 4 ( エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト B と の プ レ ン ド )
テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン と 、。 一 フ ル ォ ロ ( プ ロ ピ ノレ ビ 二ル ェ 一 テ ル) と の共重合体 (参考例 2 と 同 じ) を 4 2 . 5 g
( 5 0 重 量 % ) 合 成 例 1 で え た エ ラ ス ト マ — 性含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン 卜 の み か ら な る ポ リ マ 一 4 2 . 5 g
( 5 0 重 量 % ) を 用 い る こ と 以 外 は 参 考 例 2 と 同 様 に し て 混練 し 、 組 成物 を え た 。
参 考例 5 ( エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス 卜 マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン ト B と の ブ レ ン ド )
テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン と フ ノレ オ 口 ( プ ロ ピ ノレ ビ 二ルェ 一 テ ル) と の.共重合体 (参考例 2 と 同 じ) を 6 0 . 0 g ( 7 5 重 量 % ) 合 成 例 1 で え た エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ
素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン ト の み カヽ ら な る ポ リ マ 一 2 0 . 0 g ( 2 5 重 量 % ) を 用 い る こ と 以 外 は 参 考 例 2 と 同 様 に し て 混練 し 、 組 成物 を え た 。
実 施 例 7 〜 1 1 、 比 較 例 1 〜 2 ( ブ ロ ッ ク 化 率 の 測 定 ) 実 施 例 1 〜 4 お よ び 6 と 参 考 例 1 で え た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー 及 び 、 参 考 例 2 で え た 組 成 物 に つ い て 以 下 に 示 し た 方 法 で プ ロ ッ ク 化 率 を 測 定 し た 。 結 果 を 表 4 に 示 す 。
( プ ロ ッ ク 化 率 の 測 定 )
ブ ロ ッ ク 化 率 と は 、 第 1 工 程 ( エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー の 合 成 ) で え た ポ リ マ ー カ、 ら 後 重 合 に よ っ て 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ 一 を う る 工程 に お い て 、 原 料 と な る エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー の 何 % が ブ ロ ッ ク ィ匕 ( あ る い は セ グ メ ン ト 化 ) す る か を 表 わ す 割 合 を 示 し 、 以 下 の 方法 で 測 定 し た 。
え ら れ た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー の D g を フ ロ リ ナ 一 ト ( 登録商 標 ) F C — 7 5 ( 住 友 ス リ ー ェ ム ( 株 ) 製 ) ( 実 施 例 1 、 2 、 4 の ポ リ マ 一 ) ま た は ァ セ ト ン ( 参考 例 1 の ポ リ マ 一 ) に 5 重 量 % と な る よ う に 入 れ 密 封 し 、 6 0 °C で 2 4 時 間 放 置 し た 。
プ ロ ッ ク 化 さ れ て い な い エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ ー 鎖 セ グ メ ン 卜 の み か ら な る ポ リ マ ー 分 子 が 溶 出 し て く る た め 、 溶液 と 不溶物 を 分離 し 、 溶液 を 取 り 出 し 1 2 0 °C 1 時 間 乾燥 さ せ 溶 液 中 の 溶 出 し て く る ポ リ マ 一 濃 度 を 測 定 し 、 溶 出 ポ リ マ 一 量 ( エ ラ ス ト マ 一 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 の み 力、 ら な る も の ) ( C ) を 調 べ 、 次 式 で ブ ロ ッ ク 化 率 を 求 め た 。
ブロックされたエラストマ一性含フッ素ポリマ一 ブロック化率(%)
表 4 実施例 Ί 実施例 8 実施例 9 実施例 10 実施例 11 比較例 1 被験サンプル 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 6 参考例 1 エラストマ一 VdF/TFE
TFE PMVE TFE PMVE TFE PMVE TFEXPMVE TFEZPMVE
成分の組成 /HFP 非エラス トマ一
TFE/PPVE TFE/PPVE TFE/PPVE TFE/PPVE TFE TFE 成分の組成
非エラス ト マ一
成分の 16.2 24.8 51.7 74.7 81.5 4.5 含有率 (重量%)
エラス トマ一
成分の 83.8 75.2 48.3 25.3 18.5 95.5 含有率 (重量%) プロック化率(%) 94 99 100 100 97 45.5
実 施 例 1 2 〜 1 6 、 比 較 例 3 〜 7 ( 物 性 測 定 )
実 施 例 1 ~ 4 、 参考 例 2 〜 5 で え た 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 ま た は エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト B と の プ レ ン ド 物 、 お よ び P F A (ダイ キ ン工業 (株) 製ネ オ フ ロ ン P F A A P 2 3 0 ) を そ れ ぞ れ 1 0 O m m 0 の 金 型 に 入 れ 、 3 5 0 °C に 設 定 し た プ レ ス 機 に セ ッ 卜 し 、 予熱 を 3 0 分 間行 な っ た の ち 、 7 0 k g / c m 2で 1 分間圧縮成形を行な い、 厚さ 約 0 . 5 m m の フ ィ ノレ ム を え た 。
実 施 例 5 で え た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン 卜 化 ポ リ マ ー に つ い て は 、 1 6 0 °C の プ レ ス 機 を 用 い た 以 外 は 上 記 と 同 様 に し て 圧 縮 成形 を 行 な い 、 厚 さ 約 2 m m の シ ー ト を え た 。
上 記 で え ら れ た 成形 フ ィ ル ム 、 成形 シ ー ト を 用 い て 以 下 に 示 す 各 種 物 性 を 測 定 し た 。 結 果 を 表 5 に 示 す 。
( 1 ) 硬 度
J I S K 6 3 0 1 に 従 い 、 Α 硬 度 お よ び D 硬度 を 測 定 し た 。
( 2 ) 引 張 強 度
上記そ れぞれの フ ィ ル ム ま た は シ 一 ト を A S T M— 1 4 6 7 記 載 の ダ ン ベ ル 状 に 切 り と り 、 オ リ エ ン テ ッ ク ( 株 ) 製 の テ ン シ ロ ン 万 能 試験 機 を 用 い 、 ク ロ ス へ ッ ド ス ピ ー ド 2 0 0 m m / m i n に て 測 定 し た 。
( 3 ) 粘 弾性
約 3 5 X 5 m m の 短 冊 状 に 切 断 し 、 レ オ メ ト リ ッ ク 社 製 の 粘弾性測 定装置 R S A — 2 に セ ッ 卜 し 、 周 波数 1 H z に て 各 温 度 で 引 張 弾 性率 を 測 定 し た 。
実施例 12実施例 13実施例 14実施例 実施例 16 比較例 3 比較例 4 比較例 5 比較例 6 比較例 7 被験サンプル 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 6 参考例 2 参考例 3 参考例 4 参考例 5 ― 非ェラス トマ一成分 TFE/ TFE/ TFE/ TFE/ 合成例 1と合成例 1と合成例 1と合成例 1と
TFE
の組成 PPVE PPVE PPVE PPVE PFAの PFAの PFAの PFAの
ブレンド ブレンド ブレンド ブレンド PFA 非エラス トマ一 (85/15) (75/25) (50/50) (25/75)
16.2 24.8 51.7 74.7 4.5
成分の含有率(重量%) 組成物 組成物 組成物 組成物 硬 度 (A) 66 77 82 89 64 64 74 82 92
(D) 18 24 30 35 18 24 30 38 59 引張強度 (kgfZcn^) 43 103 210 207 64 14 31 75 170 250 引張弾性率 (dynZcm2)
25。C 7.2X107 3.4X108 1.2X109 3.8X108 8.4X107 2.1 X 108 1.7X109 3.9X109 5.3X109
50 °C 6.2X1072.4X1088.4X1082.8X108 7.1X1071.8X1081.2X1093.7X1094.6X109
100 °C 5.3X1071.6X1084.1 1088.1X108 2.7X1079.1 X 1。73.9X1081.0X1091.5X109
150 °C 4.4X1071.3X1082.8X1084.3X108 7.8X1054.6X1072.0X1085.4X1088.1X108
実 施 例 1 7 お よ び 比 較 例 8 ( 耐 摩耗 性試 験 ) 実 施 例 3 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ 一 、 参 考 例 4 の エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン ト A と 非 エ ラ ス ト マ 一 性 セ グ メ ン 卜 B と の プ レ ン ド 物 を 実施 例 1 2 と 同 様 に し て 圧 縮 成形 に て 厚 さ 約 0 . 5 m m の フ ィ ル ム を 作製 し た 。 ( 耐 摩 耗 性試験 )
各 種 フ ィ ル ム そ れ ぞ れ に つ い て 、 室 温 に て 摩 耗輪 C S — 1 7 を使用 し、 荷重 l k g で 1 0 0 0 、 2 0 0 0 、 3 0 0 0 、 4 0 0 0 回 転 後 の そ れ ぞ れ の 摩 耗 損 失 量 を 調 べ た 。 結 果 を 表 6 に 示 す 。
表 6
実施例 1 8 〜 2 1 お よ び 比較例 9 〜 1 1 (非粘着性試験) 実 施 例 1 〜 4 お よ び 参 考 例 1 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 、 P F A ( 参 考 例 2 と 同 じ ) に つ い て 実 施 例 1 2 と 同 様 に し て 圧 縮 成形 に て 厚 さ 約 0 . 5 m m の フ
ィ ノレ ム を 作製 し た 。
さ ら に 、 ダ イ エ ル ザ 一 モ プ ラ ス チ ッ ク T 5 3 0 ( ダ イ キ ン 工 業 ( 株 ) 製 ) に つ い て 、 3 0 0 °C に 設 定 し た プ レ ス 機 を 用 い た 以 外 は 実 施 例 1 2 と 同 様 に 圧 縮 成 形 を 行 な い 厚 さ 約 0 . 5 m m の フ ィ ル ム を え た 。
上 記 7 種 の フ ィ ル ム を 用 い て 以 下 に 示 す 非 粘 着 性試験 ( 対 水 接 触 角 、 お よ び 3 1 ダ イ ン 液 に 対 す る 接触 角 ) を 行 な っ た 。 結 果 を 表 7 に 示 す 。
( 対 水 接 触 角 )
接触 角 計 を 用 い 、 室 温 に て フ ィ ル ム 表 面 の 対水 接触 角 を 測 定 し た 。
( 3 1 ダ イ ン 液 に 対 す る 接 触 角 )
エ チ レ ン グ リ コ ー ノレ 9 7 . 5 ( V / V % ) と ホ ノレ ム ァ ル デ ヒ ド 2 . 5 ( V / V % ) を 混 合 し 、 表 面 張 力 が 3 1 ダ イ ン Z c m と な る よ う な 液 ( 3 1 ダ イ ン 液 ) を 調 製 し た 。
接触 角 計 を 用 い て 、 こ の 3 1 ダ イ ン 液 で の 接触 角 を 測 定 し た 。
実施例 18 実施例 19 実施例 20 実施例 21 比較例 9 比較例 10 比較例 11 被験サンプル 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 参考例 1 エラス ト マ一 VdF/TFE
TFE/PMVE TFE/PMVE TFE/PMVE TFE/PMVE
成分の組成 /HFP
ダィ エル 非エラス トマ一 サ一モプラ
TFE/PPVE TFE/PPVE TFE/PPVE TFE/PPVE TFE PFA
成分の組成 スティ ッ ク
T一 530 非エラス トマ一
成分の含有率 16.2 24.8 51.7 74.7 4.5 対水接触角 (度) 106 110 114 110 85 110 89
31ダイ ン液での
47 53 54 58 25 55 28 接触角 (度)
実 施 例 2 2 ( 含 フ ッ 素 セ グ メ ン ト イヒ ポ リ マ ー の 合 成 ) 内 容 積 1 7 0 リ ッ ト ル の ガ ラ ス ラ イ ニ ン グ 製 ォ 一 ト ク レ ー ブ に 合成例 4 で え ら れ た 水性分散体 6 8 . 5 k g ( ポ リ マー濃度 1 6 %、 ポ リ マ —約 1 1 k g ) 、 純水 1 6 . O k g . ノ、 ° — フ ル ォ ロ ( プ ロ ピ ノレ ビ ニ ノレ エ 一 テ ル ) ( P P V E )
9 9 0 g を 仕込 み系 内 を 窒素 ガ ス で 充分 に 置換 し た の ち 、 系 内 の 温 度 を 5 0 °C に 保 っ た 。 1 2 0 r p m で 撹 拌 を 行 な い な が ら 、 テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン を 内圧 5 . 5 k g f Z c m 2 G と な る よ う に 圧 入 し た 。
つ い で 過 硫酸 ア ン モ ニ ゥ ム 1 . 2 g を 水 1 0 0 m 1 に と か し た 溶 液 を 窒素 を 用 い て 圧 入 し て 反 応 を 開 始 し た 。
重 合反 応 の 進 行 に と も な っ て 、 圧 力 が 低 下 す る の で 、 テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン を 常時供給 し 、 圧力 を 5 . 5 k g f Z c m 2 G に 保 っ た 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ノレ ォ ロ エ チ レ ン が 1 . 0 4 k g 消 費 す る 毎 に P P V E の 5 7 g を 窒素 ガ ス を 用 い て 圧 入 し 、 計 4 回 同 様 に し て P P V E ( 計 2 2 8 g ) を 仕込 ん だ 。
重 合 開 始 よ り テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン が 5 . 2 k g 消 費 さ れ た 時 点 で 供給 を 止 め 、 ォ 一 ト ク レ ー ブ を 冷 却 し 未 反応 モ ノ マ ー を 放 出 し 、 半透 明 の 水性分散体 9 0 . 4 k g を え た 。 え ら れ た 水性分散体 中 の ポ リ マ ー 濃度 は 1 9 . 5 重 量 % で あ っ た 。
ポ リ マ ー 得 量 の 増 力 Π に よ り 計算 さ れ た 重 合 体 全 体 に 対 す る 非 エ ラ ス ト マ 一性 含 フ ッ 素 ポ リ マ 一 鎖 セ グ メ ン 卜 の 比 率 { ( 後 重 量 で え ら れ た ポ リ マ ー 得 量 ) ― ( 仕 込 ん だ ポ リ マ ー 量 ) } ÷ ( 後 重 合 で え ら れ た ポ リ マ 一 得 量 ) X
1 0 0 は 3 7 . 8 重 量 % で あ っ た 。
え ら れ た 水 性 分散体 を 硝 酸 に よ り 凝 析 し 、 析 出 し た ポ リ マ 一 を 洗 浄 、 乾 燥 し 白 色 固 体 1 6 . 5 k g を え た
得 ら れ た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ ー 中 の 非 ェ ラ ス ト マ ー 性含 フ ッ 素 ポ リ マ — 鎖 セ グ メ ン 卜 の 組 成 は 、 19 F — N M R 分析 に よ り 、 T F E / P P V E = 9 6 . 0 / 4 . 0 モ ノレ % で あ っ た 。 D S C 分析 に よ り 、 エ ラ ス ト マ — 性 含 フ ッ 素 ポ リ マ — 鎖 セ グ メ ン 卜 の ガ ラ ス 転 移 点 は 3 °C で あ り 、 非 エ ラ ス ト マ 一 性含 フ ッ 素 ポ リ マ — 鎖 セ グ メ ン 卜 の 結 晶融点 は 3 2 4 °C (:: 検知 さ れ た 。 高化式 フ o ― テ ス タ ー を 用 い た メ ル ト フ ロ - - レ ー ト は 6 g / 1 0 m 1 n ( 3 7 2 °C 、 5 k g f / c m 荷 重 ) で あ ' た 。
実 施 例 2 3 ( 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト ィ匕 ポ リ マ 一 の フ ッ 素化 処 理 )
2 3 0 °C に 保 っ た 電気 炉 中 に 実施 例 2 2 で え た 白 色 固 体 を 入 れ 、 炉 内 を 窒 素 で 置 換 し た 後 、 2 0 容 量 % の フ ッ 素 ガ ス ( 窒 素 8 0 容 量 % ) を 0 . 5 リ ツ 卜 ノレ / m i n の 流 速 で 5 時 間 、 流 通 さ せ た 。 終 了 後 、 充 分 に 窒素 ガ ス で 置 換 、 冷 却 後 、 白 色 固 体 を え た 。
実 施 例 2 4 ( ブ ロ ッ ク ィヒ 率 、 物 性 、 非 粘 着 性 の 測 定 ) 実 施 例 2 3 で え た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 の 白 色 固 体 を 用 い て 、 実 施 例 7 と 同 様 に し て ブ 口 ッ ク 化 率 を 測 定 し 、 ま た 実 施 例 1 2 と 同 様 に し て 圧 縮 成 形 に よ り 厚 さ 0 . 5 m m の フ ィ ル ム を 作製 後 、 フ イ ノレ ム を 用 い て 同 様 に 硬 度 、 引 張 強 度 を 測 定 し 、 さ ら に 実 施 例 1 8 と 同 様 に し て 非 粘 着 性 の 測 定 を 行 な っ た 。 結 果 を 表 8 に 示 す 。
実施例 24 被験サンプル 実施例 23 非エラストマー成分の含有率(重量%) 37.8
プロック化率 (%) 99 硬度 (A) 64
(D) 1 8 引張破断強度 (kgZcm2 G) 297 弾性率 (kgZcm^ G) 1 82 破断伸び (%) 347 対水接触角 (度) 1 1 8
31 ダイ ン液での接触角 (度) 59 実 施 例 2 5 ( チ ュ ー ブ の 作製 )
実 施 例 2 3 で え た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー の 白 色 固 体 か ら 押 出 機 を 用 い て 3 5 0 °C 〜 3 7 0 °C で 押 出 し を 行 な い ペ レ ツ ト を 作製 し た 。
上記 ペ レ ッ ト を 環状 ダ イ ス を そ な え た 押 出 機 を 用 い て 3 5 0 〜 3 7 0 °C で 溶 融 押 出 し を 行 な い 、 外 径 ( 直 径 ) 1 O m m 、 厚 さ 1 0 0 m の チ ュ ー ブ を え た 。
実 施 例 2 6 ( ロ ー ル の 作製 )
実 施 例 2 5 で え た チ ュ ー ブ を 、 中 心 部 に 外 径 ( 直 径 ) 3 m m の ス テ ン レ ス 製 の 芯 金 が 配 置 さ れ た 筒 状 成 形 体 の 内 表 面 に 、 該 内 表 面 と チ ュ ー ブ 外 表 面 が 接 触 す る よ う に 配 置 し 、 か つ チ ュ ー ブ の 内 表 面 と 、 前記 あ ら か じ め 配置 さ れ た 芯 金 と が 間 隔 を 有 す る よ う に 構 成 し て お き 、 芯 金
と チ ュ ー ブ 内 面 と の 間 隔 に シ リ コ ー ン 系 の 液 状 ゴ ム を 流 し 込 み 加 硫 し た 後 、 最外 部 に 位 置 す る 筒 状 成形 体 を 取 り 除 き 、 柔 軟 性 を 有 す る 含 フ ッ 素 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 を 最外層 、 シ リ コ ー ン ゴ ム を 中 間層 に 配 し た ロ ー ル を え た 。 比 較 例 1 2 ( P F A を 最 外 層 に 配 し た ロ ー ル の 作成 ) 含 フ ッ 素多 元 セ グ メ ン ト 化 ポ リ マ 一 に か え て P F A ( ダ ィ キ ン工業 (株) 製ネオ フ ロ ン (登録商標) P F A A P 2 3 0 ) を用 い た以外 は 実施例 2 5 と 同様 に外径 (直径) 1 0 m m、 厚 さ 1 0 0 〃 m の チ ュ ー ブ を 作 製 し 、 実施 例 2 6 と 同 様 に 、 P F A を 最 外 層 、 シ リ コ ー ン ゴ ム を 中 間 層 に 配 し た ロ ー ル を 作製 し た 。
実 施 例 2 7 、 比 較 例 1 3 、 1 4 ( 表 面 柔 軟 性 の 評価 ) 実施例 2 6 、 比較例 1 1 で え た ロ ー ル の 表面硬度を J I S K 6 3 0 1 に 従 い 、 A 硬度 を 測 定 し た ( 実施例 2 7 、 比 較 例 1 2 ) 。
さ ら に 実 施 例 2 6 の ロ ー ル 表 面 の 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ ー を 一 部 は が し 、 上記 と 同 様 に し て 中 間 層 の シ リ コ ー ン ゴ ム の み の 硬 度 を 測 定 し た 。 結 果 を 表 9 に 示 す 。
表 9
産 業上 の 利 用 可 能 性
本 発 明 に よ れ ば 、 柔 軟 性 を 有 し な が ら 、 耐熱 性 、 耐 摩 耗 性 お よ び ト ナ ー 非 粘 着 性 、 耐 油 性 を 兼 ね 備 え た 含 フ ッ 素 多 元 セ グ メ ン ト イ匕 ポ リ マ 一 力、 ら な る 、 特 に 定 着 部 口 一 ル ま た は ベ ル ト な ど の 表 面 に 用 い ら れ る 0 A 機 器 用 耐熱 性材料 、 塗料 用 材料 を 提供 す る こ と が で き る 。