WO2020184432A1 - 架橋ゴム - Google Patents
架橋ゴム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020184432A1 WO2020184432A1 PCT/JP2020/009667 JP2020009667W WO2020184432A1 WO 2020184432 A1 WO2020184432 A1 WO 2020184432A1 JP 2020009667 W JP2020009667 W JP 2020009667W WO 2020184432 A1 WO2020184432 A1 WO 2020184432A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rubber
- copolymer
- cross
- unit
- mass
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
- C08F214/26—Tetrafluoroethene
- C08F214/262—Tetrafluoroethene with fluorinated vinyl ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F210/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
- C08F214/26—Tetrafluoroethene
- C08F214/265—Tetrafluoroethene with non-fluorinated comonomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/14—Peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34924—Triazines containing cyanurate groups; Tautomers thereof
Definitions
- the present invention relates to crosslinked rubber.
- Crosslinked rubber obtained by cross-linking a fluoropolymer is excellent in heat resistance, chemical resistance, oil resistance, weather resistance, etc., and therefore, a sealing material (for example, O-ring, packing, oil seal, etc.) As a gasket) and a cushioning material, it is widely used in fields such as vehicles, ships, aircraft, general machinery, and construction.
- a sealing material for example, O-ring, packing, oil seal, etc.
- a gasket As a method for producing such a crosslinked rubber, Patent Document 1 includes a fluorine-containing copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on propylene, an organic peroxide (crosslinking agent), a crosslinking aid and the like.
- a method of cross-linking a composition to obtain a cross-linked rubber is disclosed.
- a crosslinked rubber having a low hardness that is, a soft crosslinked rubber.
- a member formed of soft crosslinked rubber when used as a sealing material for a device having a complicated shape, the member has excellent followability to the device, so that the performance as a sealing material can be sufficiently exhibited. it can.
- the crosslinked rubber when the crosslinked rubber is soft, it can be used as a material for a microchannel device or the like in a biomimetic chip. This is because the microchannel device is required to be soft enough to reproduce a living body.
- one of the rubber properties required for crosslinked rubber is that it has excellent tensile strength.
- the present inventor evaluated a crosslinked rubber as described in Patent Document 1, and found that although the crosslinked rubber was excellent in tensile strength, there was room for improvement in softness.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a crosslinked rubber having excellent tensile strength and softness.
- a crosslinked rubber which is a crosslinked product of a fluorine-containing copolymer.
- the fluorine-containing copolymer is a copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on propylene.
- a crosslinked rubber characterized by having a total light transmittance of 60 to 100%.
- the crosslinked rubber of [1] having a parallel light transmittance of 5 to 100%.
- a crosslinked rubber which is a crosslinked product of a fluorine-containing copolymer, wherein the fluorine-containing copolymer has a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether).
- a crosslinked rubber characterized by having a total light transmittance of 70 to 100%.
- the crosslinked rubber of [8] having a parallel light transmittance of 20 to 100%.
- the meanings of the terms in the present invention are as follows.
- the "unit” in the copolymer is an atomic group derived from one molecule of the monomer, which is directly formed by polymerizing a monomer, and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group. It is a general term for.
- the "unit based on a monomer” is also simply referred to as a “unit” below.
- Rubberer means rubber exhibiting properties as defined by JIS K 6200 (2008) and is distinguished from “resin”.
- the crosslinked rubber in the first embodiment of the present invention is a crosslinked product of a fluorine-containing copolymer having a unit based on tetrafluoroethylene and a unit based on propylene (hereinafter, also referred to as “copolymer A”). It is a rubber, and is a crosslinked rubber (hereinafter, also referred to as “rubber A”) having a total light transmittance of 60 to 100%.
- the present inventors have found that a highly transparent crosslinked rubber, that is, rubber A having a total light transmittance of a predetermined value or more is soft. That is, the fluorine-containing copolymer used for producing the crosslinked rubber tends to be partially crystallized by crosslinking as compared with the silicon resin.
- the crosslinked rubber having excellent transparency is a crosslinked rubber having few microcrystalline portions.
- the microcrystalline portion is generated as the crosslinked structure in the crosslinked rubber increases. Therefore, if the crosslinked structure is reduced, a crosslinked rubber having excellent transparency can be obtained.
- the highly transparent crosslinked rubber has few crosslinked structures in the crosslinked rubber, so it is considered that the crosslinked rubber has become softer. Further, it is presumed that by using the copolymer A, rubber A having excellent tensile strength was obtained even if the transparency was high.
- the rubber A is a crosslinked product of the copolymer A.
- the rubber A may be a crosslinked rubber composed of only a crosslinked product of the copolymer A, or may be a crosslinked rubber containing a component other than the crosslinked product of the copolymer A. In other words, the rubber A can be said to be a crosslinked rubber containing a crosslinked product of the copolymer A.
- Specific examples of the components other than the crosslinked product of the copolymer A that can be contained in the rubber A include unreacted components of the antacid, the crosslinked agent and the crosslinked auxiliary agent in the composition A described later, and other components. Can be mentioned.
- the total light transmittance of the rubber A is 60 to 100%, and from the viewpoint that the rubber A becomes softer, 70% or more is preferable, 73% or more is more preferable, 75% or more is particularly preferable, and rubber A is particularly preferable. From the viewpoint of more excellent tensile strength, 99% or less is preferable, 95% or less is more preferable, and 93% or less is particularly preferable.
- the total light transmittance is 60% or more, the softness of the rubber A is excellent and the transparency is also excellent.
- the total light transmittance (%) means the transmittance of the light rays including all the parallel components and the diffusing components among the light rays transmitted when the test piece is exposed to light.
- the total light transmittance of rubber A in the present invention is a value measured in accordance with JIS K7361-1: 1997 using a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of rubber A.
- the parallel light transmittance means the transmittance of the parallel component excluding the diffusion component among the light transmitted by irradiating the test piece with light. For the same reason as when the total light transmittance is within a predetermined range, it can be said that the higher the parallel light transmittance, the more excellent the softness of the rubber A.
- the parallel light transmittance of the rubber A is preferably 5 to 100%, more preferably 30% or more, further preferably 40% or more, particularly preferably 45% or more, and the tension of the rubber A from the viewpoint of softening the rubber A.
- the parallel light transmittance of the rubber A in the present invention is a value measured by using a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of the rubber A with reference to JIS K7361-1: 1997.
- the haze value can be mentioned as an index showing the softness of the rubber A other than the total light transmittance.
- the haze value (%) is the diffused light excluding the parallel component with respect to the transmittance (total light transmittance Tt) of the light beam transmitted by irradiating the test piece with light and including all the parallel component and the diffused component. It means the ratio (100 ⁇ Td / Tt [%]) of the transmittance (diffusion transmittance Td) of.
- the haze value indicates the turbidity (cloudiness) of the object to be measured, and it can be said that the smaller the haze value, the smaller the turbidity and the more excellent the transparency of the rubber A.
- the haze value of the rubber A is preferably 0 to 90%, more preferably 65% or less, further preferably 50% or less, particularly preferably 41% or less, and the tension of the rubber A from the viewpoint of softening the rubber A. From the viewpoint of more excellent strength, 0.5% or more is more preferable, 0.7% or more is further preferable, and 1% or more is particularly preferable. When the haze value is 90% or less, the softness of the rubber A is more excellent and the transparency is also excellent.
- the haze value of rubber A in the present invention is a value measured in accordance with JIS K7136: 2000 using a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of rubber A.
- cross-linking degree As an index of the cross-linking property of the rubber A, MH - ML (hereinafter, also referred to as “cross-linking degree”) measured by the method of Examples described later can be mentioned. It can be said that the larger the value of the degree of cross-linking, the more the cross-linked structure of the rubber A, and the more microcrystal portions are present in the rubber A. Therefore, when the value of the degree of cross-linking is small, it can be said that the softness of the rubber A is excellent, and when the value of the degree of cross-linking is large, it can be said that the rubber properties of the rubber A are excellent (for example, the tensile strength is high).
- the degree of cross-linking of the rubber A is preferably 3 to 70 dNm, more preferably 3 to 50 dNm, further preferably 3 to 45 dNm, and particularly preferably 5 to 40 dNm.
- the degree of cross-linking of rubber A is within the above range, both rubber properties and softness can be achieved at a high level.
- the hardness (Shore-A) of the rubber A is preferably 40 to 70, more preferably 40 to 64, and particularly preferably 45 to 60. When it is equal to or higher than the lower limit of the above range, the performance as a sealing material is sufficiently exhibited. When it is not more than the upper limit of the above range, it can be said that the softness is excellent.
- the hardness (Shore-A) of rubber A is a value measured using a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of rubber A and a type A durometer in accordance with JIS K6253-3: 2012. ..
- the tensile strength of the rubber A is preferably 1 to 21 MPa, particularly preferably 1 to 15 MPa. When the tensile strength of the rubber A is within the above range, the rubber properties and softness of the rubber A are more excellent.
- the 100% modulus of rubber A is preferably 0.2 to 5.0 MPa, particularly preferably 0.5 to 2.0 MPa, from the viewpoint of excellent rubber characteristics.
- the elongation rate of the rubber A at the time of cutting is preferably 250 to 1000%, particularly preferably 350 to 1000%, from the viewpoint of excellent rubber characteristics.
- the tensile strength, 100% modulus, and elongation at cutting of rubber A were measured in accordance with JIS K6251: 2017 using a sample obtained by punching a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of rubber A with a No. 3 dumbbell. Value.
- the method for producing the rubber A is not particularly limited, but it can be obtained by cross-linking the copolymer A in the composition A described later from the viewpoint that a cross-linked rubber having a total light transmittance of 60 to 100% can be easily obtained. Is preferable.
- a method for cross-linking the copolymer A in the composition A a method of heating the composition A is preferable. Specific examples of the heating method include heat press crosslinking, steam crosslinking, and hot air crosslinking, which can be appropriately selected in consideration of the shape and use of the composition A.
- the heating conditions are preferably 100 to 400 ° C. for 1 second to 24 hours.
- the rubber formed by heating the composition A and primary cross-linking may be further heated and secondary cross-linked.
- Secondary cross-linking can stabilize or improve the mechanical properties, compression set, and other properties of rubber.
- the heating conditions for the secondary cross-linking are preferably 100 to 300 ° C. for 30 minutes to 48 hours.
- Examples of the cross-linking method other than heating the copolymer A in the composition A include a method of irradiating the composition A with radiation to cross-link the composition A.
- Specific examples of the radiation to be irradiated include electron beams and ultraviolet rays.
- composition A is a composition containing a copolymer A, a cross-linking agent, a cross-linking aid, and an acid-receiving agent, and the content of the cross-linking agent in the composition is the same as that of the copolymer A. It is 0.03 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass, and the content of the cross-linking aid in the composition is 0.1 to 3.5 with respect to 100 parts by mass of the copolymer A. It is a composition which is a mass part.
- the copolymer A is a copolymer having a tetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as “TFE”) unit and a propylene (hereinafter, also referred to as “P”) unit.
- TFE tetrafluoroethylene
- P propylene
- the copolymer A may have a unit based on a monomer other than TFE and P, and as a specific example thereof, a unit based on a monomer represented by the following formula (A1) (hereinafter, "" Formula (A1) unit ”), monomer-based unit represented by the following formula (A2) (hereinafter, also referred to as“ formula (A2) unit ”), perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter, hereafter.
- PAVE vinylidene fluoride
- HFP hexafluoropropylene
- CTFE chlorotrifluoroethylene
- R 1 , R 2 and R 3 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group
- a represents an integer of 2 to 6
- R 4 is an a-valent carbon number of carbon 1
- 2 or 3 is preferable for a, and 2 is particularly preferable.
- the plurality of R 1 , the plurality of R 2 and the plurality of R 3 may be the same or different from each other, and it is particularly preferable that they are the same as each other.
- R 1, R 2 and R 3 is a fluorine atom or a hydrogen atom, all of R 1, R 2 and R 3 are a fluorine atom It is more preferable that some or all of them are hydrogen atoms, and it is particularly preferable that all of R 1 , R 2 and R 3 are fluorine atoms.
- R 4 may be linear, branched chain, or cyclic, preferably linear or branched chain, and particularly preferably linear.
- the carbon number of R 4 is preferably 2 to 8, more preferably 3 to 7, further preferably 3 to 6, and particularly preferably 3 to 5.
- the number of etheric oxygen atoms in R 4 is preferably 0-3, 1 or 2 are particularly preferred. It is preferred that one or two etheric oxygen atoms are present at the ends of the perfluoroalkylene group. When R 4 is in these suitable ranges, the tensile strength of the rubber A is superior and the compression set at a high temperature is small.
- a vinyl group or a trifluoro is attached to each of both ends of a perfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms with or without etheric oxygen.
- examples thereof include compounds to which a vinyl group is bonded.
- the copolymer A has at least one of the units based on these monomers, the crosslinkability is excellent, the crosslinked rubber A is excellent in tensile strength, and the compression set at high temperature is small.
- R f represents a perfluoroalkyl group containing an ethereal oxygen atom having 1 to 8 carbon atoms.
- the carbon number of R f is preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 5.
- monomer represented by the formula (A2) include perfluoro (3,6-dioxa-1-heptene), perfluoro (3,6-dioxa-1-octene), and perfluoro (5-). Methyl-3,6-dioxa-1-nonene).
- R f1 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
- the carbon number of R f1 is preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 5.
- PAVE perfluoro (methyl vinyl ether) (hereinafter, also referred to as “PMVE”), perfluoro (ethyl vinyl ether) (hereinafter, also referred to as “PVE”), and perfluoro (propyl vinyl ether) (hereinafter, also referred to as “PVE”).
- PMVE perfluoro (methyl vinyl ether)
- PVE perfluoro (ethyl vinyl ether)
- PVE perfluoro (propyl vinyl ether)
- PPVE perfluoro (propyl vinyl ether)
- the content of TFE units is preferably 30 to 70 mol%, particularly preferably 40 to 60 mol%, based on all the units of the copolymer A.
- the content thereof is preferably 0.03 to 0.5 mol%, preferably 0.05 to 0.4 mol%, based on all the units of the copolymer A.
- % Is more preferable, and 0.1 to 0.3 mol% is particularly preferable.
- it is at least the lower limit of the above range the cross-linking reactivity is excellent, the rubber A is excellent in tensile strength, and the compression set at high temperature is smaller.
- the content thereof is preferably 1 to 40 mol%, particularly preferably 10 to 30 mol%, based on all the units of the copolymer A.
- the content thereof is preferably 5 to 50 mol%, particularly preferably 10 to 30 mol%, based on all the units of the copolymer A.
- the total content of the TFE unit and the content of the P unit is preferably 40 to 100 mol%, particularly preferably 60 to 100 mol%, based on all the units of the copolymer A.
- Combination 1 Combination of TFE unit and P unit
- Combination 2 Combination of TFE unit, P unit and PAVE unit (preferably, formula (A3) unit, particularly preferably PPVE unit or PMVE unit)
- Combination 3 Combination of TFE unit, P unit and formula (A1) unit
- Combination 4 TFE unit, P unit, formula (A1) unit and PAVE unit (preferably formula (A3) unit, particularly preferably , PPVE unit or PMVE unit)
- Combination 5 Combination of TFE unit, P unit, formula (A1) unit, and VdF unit Among these, combination 1 and combination 2 in terms of elongation at cutting. , Combination 3 is preferable, and Combination 1 and Combination 3 are particularly preferable.
- the copolymerization composition in the combinations 1 to 5 is preferably the following molar ratio.
- the molar ratio is as follows, the cross-linking reactivity of the copolymer is further excellent, and the mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, oil resistance, and weather resistance of rubber A are further excellent.
- the copolymer composition in Combination 3 is more preferably the following molar ratio.
- the copolymer composition in combination 4 is more preferably the following molar ratio.
- Combination 4: TFE unit / P unit / formula (A1) unit / PAVE unit 40 to 58/40 to 50/0.01 to 2/10 to 20 (molar ratio)
- the copolymer composition in combination 5 is more preferably the following molar ratio.
- the copolymer A may have a unit based on a monomer other than the above.
- examples of other monomers include fluorine-containing monomers and non-fluorine monomers.
- non-fluorinated monomer examples include ⁇ -olefins such as isobutylene and penten, vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether and butyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl caproate. , Vinyl esters such as vinyl caprylate.
- the content thereof is preferably 0.001 to 2.0 mol%, preferably 0.01 to 1 with respect to all the units of the copolymer A. 0.0 mol% is more preferable, and 0.01 to 0.5 mol% is particularly preferable.
- a monomer having an iodine atom may be used as another monomer.
- an iodine atom can be easily introduced into the side chain of the copolymer A.
- Specific examples of the monomer having an iodine atom include iodoethylene, 4-iodo-3,3,4,5-tetrafluoro-1-butene, 2-iodo-1,1,2,2-tetrafluoro-.
- the copolymer A has a unit based on a monomer having an iodine atom, the content thereof is preferably 0.001 to 2.0 mol%, preferably 0.01, based on all the units of the copolymer A. ⁇ 1.0 mol% is more preferable, and 0.01 to 0.5 mol% is particularly preferable.
- the copolymer A preferably has an iodine atom, and particularly preferably has an iodine atom at the end of the copolymer A (polymer chain).
- the terminal means both the end of the main chain and the end of the branched chain of the copolymer A.
- the iodine atom include an iodine atom derived from an iodine compound that functions as a chain transfer agent described later, and an iodine atom in a unit based on the above-mentioned monomer having an iodine atom, which is an iodine atom derived from an iodine compound. Is preferable.
- the content thereof is preferably 0.01 to 5.0% by mass, more preferably 0.05 to 2.0% by mass, based on the total mass of the copolymer A. It is preferable, and 0.05 to 1.0% by mass is particularly preferable.
- the content of iodine atoms is in the above range, the cross-linking reactivity of the copolymer A is more excellent, and the mechanical properties of the rubber A are more excellent.
- the mass ratio of the iodine atom content to the content of the cross-linking agent (described later) in the composition A is 0.
- the copolymer A has an iodine atom
- the mass ratio of the iodine atom content to the content of the cross-linking aid (described later) in the composition A is determined. It is preferably 0.05 to 2.5, more preferably 0.15 to 1.6, even more preferably 0.20 to 1.5, and particularly preferably 0.30 to 1.3.
- the crosslinking reaction is likely to proceed, and when it is at least the upper limit of the above range, the tensile strength is more excellent.
- the content of the copolymer A is preferably 75 to 99% by mass, more preferably 85 to 99% by mass, more preferably 95 to 99% by mass, and 97 to 99% by mass with respect to the total mass of the composition A. Is particularly preferable.
- An example of a method for producing the copolymer A is a method of copolymerizing the above-mentioned monomers in the presence of a chain transfer agent and a radical polymerization initiator.
- the chain transfer agent is preferably an iodine compound, and particularly preferably an iodine compound represented by the formula RI 2 .
- R preferably represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms, more preferably an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or a perfluoroalkylene group.
- Specific examples of the iodine compound represented by the formula RI 2 include 1,3-diiodopropane, 1,4-diiodobutane, 1,6-diiodohexane, 1,8-diiodooctane, and 1,3-di.
- Examples thereof include iodoperfluoropropane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,6-diiodoperfluorohexane, and 1,8-diiodoperfluorooctane.
- the iodine compound an iodine compound having a perfluoroalkylene group is preferable, and 1,4-diiodoperfluorobutane is particularly preferable.
- an iodine atom can be introduced into the main chain terminal of the copolymer A.
- the end of the polymer chain having an iodine atom may be the end of the main chain or the end of the branched chain.
- a water-soluble polymerization initiator and a redox polymerization initiator are preferable.
- the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate, and organic polymerization initiators such as disuccinic acid peroxide and azobisisobutylamidine dihydrochloride. Among these, persulfates are preferable, and ammonium persulfate is more preferable.
- the redox polymerization initiator include a polymerization initiator that is a combination of persulfates and a reducing agent.
- a polymerization initiator capable of polymerizing each monomer in a polymerization temperature range of 0 to 60 ° C. is preferable.
- the persulfate constituting the redox polymerization initiator include alkali metal salts of persulfate such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate, and ammonium persulfate is preferable.
- the reducing agent to be combined with persulfates include thiosulfate, sulfite, hydrogen sulfite, pyrosulfite, and hydroxymethanesulfinate, preferably hydroxymethanesulfinate, and sodium hydroxymethanesulfinate. Salt is particularly preferred.
- the cross-linking agent is used to cross-link the copolymer A.
- an organic peroxide is preferable because the cross-linking reactivity of the copolymer A is more excellent.
- organic peroxides include dialkyl peroxides, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy) -m-.
- Classes, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy) -m-diisopropylbenzene are preferable.
- dialkyl peroxides include 1,1-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroxyperoxide, and tert-butyl.
- Peroxymaleic acid tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5- Examples thereof include di (tert-butylperoxy) -3-hexine, and as the dialkyl peroxides, dicumylperoxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane are preferable.
- the cross-linking agent may contain only one type or two or more types.
- the content of the cross-linking agent in the composition A is 0.03 to 1.5 parts by mass, preferably 0.03 to 0.7 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the copolymer A. 1 to 0.6 parts by mass is more preferable, and 0.3 to 0.5 parts by mass is particularly preferable. When it is at least the lower limit of the above range, the tensile strength of the rubber A is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber A is more excellent.
- the cross-linking aid is used to improve the cross-linking reactivity of the copolymer A.
- the cross-linking aid is preferably a compound having two or more reactive functional groups in the same molecule.
- Specific examples of the reactive functional group include a carbon-carbon double bond-containing group, a halogen atom, an acid anhydride residue, a carboxy group, an amino group, a cyano group, and a hydroxyl group.
- the plurality of reactive functional groups present in the same molecule of the cross-linking aid may be the same or different from each other.
- the carbon-carbon double bond-containing group examples include an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group and a metalyl group, an unsaturated acyl group such as an acryloyl group and a methacryloyl group, and a maleimide group.
- the carbon-carbon double bond-containing group is preferably an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and particularly preferably an allyl group.
- the cross-linking aid include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, trimetalyl isocyanurate, 1,3,5-triacrylloylhexahydro-1,3,5-triazine, triallyl trimellitate, m.
- -Phenylenediamine bismaleimide p-quinonedioxime, p, p'-dibenzoylquinonedioxime, dipropargyl terephthalate, diallyl phthalate, N, N', N'', N''-tetraallyl terephthalamide
- vinyl group-containing siloxane oligomers polymethylvinylsiloxane, polymethylphenylvinylsiloxane, etc.
- triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and trimetalyl isocyanurate are preferable, and triallyl isocyanurate is particularly preferable.
- the cross-linking aid may contain only one type or two or more types.
- the content of the cross-linking aid in the composition A is 0.1 to 3.5 parts by mass, preferably 0.1 to 2.5 parts by mass, and 0 by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer A. .1 to 2.0 parts by mass is more preferable, and 0.15 to 1.5 parts by mass is particularly preferable.
- the tensile strength of the rubber A is more excellent
- the softness of the rubber A is more excellent.
- the mass ratio of the content of the cross-linking agent to the content of the cross-linking aid is preferably 0.01 to 8.5, preferably 0.4 to 8.5. 7 is more preferable, 0.4 to 7.0 is further preferable, 0.4 to 5.0 is even more preferable, and 0.5 to 2.0 is particularly preferable. Within the above range, unreacted cross-linking aids are unlikely to remain, and the cross-linking reaction proceeds satisfactorily, so that the tensile strength and softness are superior.
- the total content of the cross-linking agent and the cross-linking aid in the composition A is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 2.0 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the copolymer A. It is more preferably 0.8 parts by mass or less, and particularly preferably 1.5 parts by mass or less. If it is equal to or less than the above value, the softness of the rubber A is more excellent.
- the total content of the cross-linking agent and the cross-linking aid in the composition A is preferably 0.1 parts by mass or more, particularly preferably 0.5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the copolymer A. When it is equal to or more than the above value, the tensile strength of the rubber A is more excellent.
- the antacid is used to improve the cross-linking reactivity of the copolymer A.
- the acid receiving agent is preferably a monovalent or divalent metal oxide, a monovalent or divalent metal hydroxide, or a fatty acid metal salt.
- Specific examples of the monovalent or divalent metal oxide include zinc oxide, magnesium oxide, sodium oxide, calcium oxide, barium oxide, lead oxide, and copper oxide.
- Specific examples of the monovalent or divalent metal hydroxide include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and calcium hydroxide. Hydrotalcite is also preferably used as an antacid.
- the fatty acid metal salt include a fatty acid metal salt represented by the following formula (A4).
- the acid receiving agent is preferably at least one selected from the group consisting of zinc oxide, magnesium oxide and a fatty acid metal salt represented by the following formula (A4) from the viewpoint of further improving the cross-linking reactivity.
- RA represents an organic group having 10 to 30 carbon atoms
- n represents an integer of 2 or 3
- M represents an alkaline earth metal, Zn, Cd, Co, Sn, Cu, Pb, Ni or Al.
- the organic group represented by RA may be saturated or unsaturated, and an aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear aliphatic hydrocarbon group is more preferable, and a saturated linear aliphatic hydrocarbon group is particularly preferable.
- the organic group represented by RA has 10 to 30 carbon atoms, preferably 10 to 25, more preferably 10 to 20, and particularly preferably 12 to 18.
- the metal salt represented by the formula (A4) is a metal salt of a higher fatty acid generally known as a processing aid.
- the fatty acid may be a naturally derived component such as an animal fatty acid or an artificially synthesized component. Further, it may be a mixture of fatty acids having two or more kinds of carbon atoms.
- the metal salt represented by the formula (A4) include calcium stearate, zinc stearate, barium stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, cadmium stearate, cobalt stearate, tin stearate, and lead stearate. , Copper stearate, nickel stearate, lithium stearate, calcium ricinolate, zinc palmitate, aluminum myristate.
- the metal salt represented by the formula (A4) calcium stearate, zinc stearate, barium stearate, magnesium stearate, aluminum stearate are preferable, calcium stearate and aluminum stearate are more preferable, and calcium stearate is preferable.
- the antacid may contain only one type or two or more types.
- the content of the antacid in the composition A is preferably 0.01 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.03 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer A. 0.05 to 0.6 parts by mass is particularly preferable. When it is at least the lower limit of the above range, the tensile strength of the rubber A is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber A is more excellent.
- composition A may contain components other than the above as long as the effects of the present invention are not impaired.
- processing aids eg, fatty acid esters
- fillers and reinforcing agents eg, carbon black, barium sulfate, calcium metasilicate, calcium carbonate, titanium oxide, silicon dioxide, clay, talc.
- Sulfurizer, scorch retarder eg, phenolic hydroxyl group-containing compounds such as orthophenylphenol, bisphenol A, quinones such as hydroquinone, 2,4-di (3-isopropylphenyl) -4-methyl-1- ⁇ -Methylstyrene dimers such as pentene
- scorch retarder eg, phenolic hydroxyl group-containing compounds such as orthophenylphenol, bisphenol A, quinones such as hydroquinone, 2,4-di (3-isopropylphenyl) -4-methyl-1- ⁇ -Methylstyrene dimers such as pentene
- composition A may contain the above-mentioned other components, but it is preferable that the composition A does not substantially contain the other components from the viewpoint of the softness of the rubber A being more excellent.
- composition A substantially does not contain other components means that the total content of the other components in the composition A is 0.1 with respect to 100 mass of the copolymer A. It means that it is not more than parts by mass, preferably 0.01 part by mass or less, and particularly preferably 0 part by mass. When the composition A is substantially free of other components, it becomes easy to set the total light transmittance of the rubber A in the range of 60 to 100%.
- the refractive index of the crosslinked rubber a obtained by cross-linking the composition a composed of only the fluorine-containing copolymer, the cross-linking agent, the cross-linking aid and the acid-receiving agent, and the refractive index of other components are different. If they are equivalent, the content of other components may be outside the above range. This is because when the refractive index of the crosslinked rubber a and the refractive index of other components are the same, it is presumed that the total light transmittance of the rubber A is unlikely to decrease and the effect on the softness of the rubber A is small.
- the total content of the other components in the composition A is 20 parts by mass or less with respect to 100 mass by mass of the copolymer A. Is preferable, 15 parts by mass or less is more preferable, 10 parts by mass is further preferable, and 5 parts by mass or less is particularly preferable.
- the total content of the components other than the copolymer A in the composition A, that is, the cross-linking agent, the cross-linking aid, the acid-receiving agent and the other components is 0.5 to 100 parts by mass of the copolymer A. 20 parts by mass is preferable, 0.5 to 10 parts by mass is more preferable, 0.5 to 1.8 parts by mass is further preferable, and 0.5 to 1.5 parts by mass is particularly preferable. When it is at least the lower limit of the above range, the tensile strength of the rubber A is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber A is more excellent.
- Examples of the method for preparing the composition A include a method of mixing the above components. Mixing of each component can be carried out using a rubber mixing device such as a roll, a kneader, a Banbury mixer or an extruder. Further, after obtaining a mixture obtained by mixing each of the above components, the mixture may be molded. That is, the composition A may be a molded product. Specific examples of the molding method of the mixture include compression molding, injection molding, extrusion molding, calendar molding, or a method of dissolving the mixture in a solvent and dipping or coating it.
- Rubber A is suitable for materials such as O-rings, sheets, gaskets, oil seals, diaphragms, and V-rings.
- materials such as O-rings, sheets, gaskets, oil seals, diaphragms, and V-rings.
- heat-resistant and chemical-resistant sealing materials heat-resistant and oil-resistant sealing materials, wire coating materials, sealing materials for semiconductor devices, corrosion-resistant rubber paints, sealing materials for urea-based greases, rubber paints, adhesive rubbers, hoses, tubes, etc.
- Calendar sheet (roll), sponge, rubber roll, oil drilling member, heat dissipation sheet, solution cross-linking body, rubber sponge, bearing seal (urea grease resistant, etc.), lining (chemical resistant), automotive insulating sheet, insulation for electronic devices Sheets, rubber bands for watches, packing for endoscopes (amine resistant), bellows hose (processed from calendar sheets), water heater packing / valves, fenders (marine civil engineering, ships), fibers / non-woven fabrics (protective clothing, etc.) ), Base sealant, rubber gloves, uniaxial eccentric screw pump stator, urea SCR system parts, vibration isolator, vibration damping agent, sealant, additive to other materials, toy applications. Rubber A is particularly suitable for applications where softness is required. Specific examples of applications that require softness include materials for forming flow paths of microchannel devices in bioimitation chips.
- the crosslinked rubber in the second embodiment of the present invention is a crosslinked rubber which is a crosslinked product of a fluorine-containing copolymer having a TFE unit and a PAVE unit (hereinafter, also referred to as “copolymer B”), and is a total light beam. It is a crosslinked rubber (hereinafter, also referred to as “rubber B”) having a permeability of 70 to 100%.
- the crosslinked rubber in the second embodiment is excellent in tensile strength and softness. The reason for this is the same as in the first embodiment.
- the rubber B is a crosslinked product of the copolymer B.
- the rubber B may be a crosslinked rubber composed of only the crosslinked product of the copolymer B, or may be a crosslinked rubber containing components other than the crosslinked product of the copolymer B.
- the rubber B can be said to be a crosslinked rubber containing a crosslinked product of the copolymer B.
- Examples of the components other than the crosslinked product of the copolymer B that can be contained in the rubber B include unreacted components of the antacid, the crosslinked agent and the crosslinked auxiliary agent in the composition B described later, and other components.
- the total light transmittance of the rubber B is 70 to 100%, preferably 73% or more, particularly preferably 75% or more, and more excellent in the tensile strength of the rubber B from the viewpoint of softening the rubber B. , 99% or less is preferable, 95% or less is more preferable, and 93% or less is particularly preferable.
- the total light transmittance is 60% or more, the softness of the crosslinked rubber is excellent, but since the total light transmittance of the rubber B is 70% or more, it can be said that the softness of the rubber B is more excellent.
- the total light transmittance of the rubber B is 70% or more, the softness of the crosslinked rubber is superior and the transparency is also excellent.
- the parallel light transmittance of the rubber B is preferably 20 to 100%, more preferably 40% or more, further preferably 50% or more, particularly preferably 55% or more, and the tension of the rubber B from the viewpoint of softening the rubber B. From the viewpoint of better strength, 99% or less is more preferable, 95% or less is further preferable, and 90% or less is particularly preferable.
- the parallel light transmittance is 20% or more, the softness of the rubber B is more excellent and the transparency is also more excellent.
- the haze value of the rubber B is preferably 0 to 75%, more preferably 63% or less, further preferably 50% or less, particularly preferably 30% or less, and the tension of the rubber B from the viewpoint of softening the rubber B. From the viewpoint of more excellent strength, 0.5% or more is more preferable, 0.7% or more is further preferable, and 1% or more is particularly preferable. When the haze value is 75% or less, the softness of the rubber B is more excellent and the transparency is also more excellent.
- the degree of cross-linking of the rubber B is preferably 5 to 70 dNm, more preferably 10 to 60 dNm, more preferably 20 to 55 dNm, and particularly preferably 40 to 50 dNm.
- the degree of cross-linking of rubber B is within the above range, both rubber properties and softness can be achieved at a high level.
- the hardness (Shore-A) of rubber B is preferably 40 to 70, more preferably 45 to 64, and particularly preferably 50 to 60. When it is equal to or higher than the lower limit of the above range, the performance as a sealing material is sufficiently exhibited. When it is not more than the upper limit of the above range, it can be said that the softness is excellent.
- the tensile strength of the rubber B is preferably 1 to 21 MPa, particularly preferably 5 to 15 MPa. When the tensile strength of the rubber B is within the above range, the rubber properties and softness of the rubber A are more excellent.
- the 100% modulus of rubber B is preferably 0.2 to 5.0 MPa, particularly preferably 0.5 to 2.0 MPa, from the viewpoint of excellent rubber characteristics.
- the elongation rate of the rubber B during cutting is preferably 100 to 300%, particularly preferably 200 to 250%, from the viewpoint of excellent rubber characteristics.
- the method for producing the rubber B is not particularly limited, but it can be obtained by cross-linking the copolymer B in the composition B described later from the viewpoint that a cross-linked rubber having a total light transmittance of 70 to 100% can be easily obtained. preferable.
- the method and conditions for cross-linking the copolymer B in the composition B are the same as the method and conditions for cross-linking the copolymer A in the composition A in the first embodiment.
- composition B is a composition containing a copolymer B, a cross-linking agent, and a cross-linking aid, and the content of the cross-linking agent in the composition B is 100 parts by mass of the copolymer B. On the other hand, it is 0.03 to 0.7 parts by mass, and the content of the cross-linking aid in the composition B is 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer B.
- the composition B is different from the composition A in at least the first embodiment in that the copolymer B is used instead of the copolymer A and that it is not essential to contain an antacid.
- the copolymer B is different from the copolymer A in the first embodiment in that it essentially has a TFE unit and a PAVE unit. Specific examples of the PAVE unit are as described in the copolymer A in the first embodiment.
- the copolymer B preferably does not contain P units.
- the copolymer B may have a unit based on a monomer other than TFE and PAVE, and the above-mentioned formula (A1) unit and the above-mentioned formula (A2) unit are preferable.
- the lower limit of the content of TFE units is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and particularly preferably 60 mol% or more, based on all the units of the copolymer B.
- the upper limit of the content of TFE units is preferably 90 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, further preferably less than 69 mol%, and particularly preferably 68 mol% or less, based on all the units of the copolymer B. preferable.
- the content of PAVE units is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, further preferably 31 to 50 mol%, and 32 to 50 mol% with respect to all the units of the copolymer B.
- the content thereof is preferably 0.03 to 0.5 mol%, preferably 0.05 to 0.3 mol%, based on all the units of the copolymer B. % Is particularly preferable.
- the content thereof is preferably 5 to 50 mol%, particularly preferably 10 to 30 mol%, based on all the units of the copolymer B.
- the total content of the TFE unit and the content of the PAVE unit is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%, based on all the units of the copolymer B.
- Combination 6 Combination of TFE unit and PAVE unit (preferably formula (A3) unit, particularly preferably PPVE unit or PMVE unit)
- Combination 7 TFE unit and PAVE unit (preferably formula (A3) unit) , Particularly preferably, a combination of PPVE units or PMVE units) and the unit of formula (A1).
- the copolymerization composition of the combinations 6 and 7 is preferably the following molar ratio.
- the molar ratio is as follows, the cross-linking reactivity of the copolymer is further excellent, and the mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, oil resistance, and weather resistance of rubber B are further excellent.
- Combination 6: TFE unit / PAVE unit 40 to 90/10 to 60 (molar ratio)
- Combination 7: TFE unit / PAVE unit / formula (A1) unit 40 to 90/10 to 60 / 0.03 to 0.5 (molar ratio)
- the copolymer composition of the combinations 6 and 7 is more preferably the following molar ratio.
- TFE unit / PAVE unit 69-90 / 10-31 (molar ratio)
- TFE unit / PAVE unit / formula (A1) unit 40 to 89.5 / 10 to 59.5 / 0.03 to 0.5 (molar ratio)
- the copolymer B preferably has an iodine atom, and particularly preferably has an iodine atom at the end of the copolymer B (polymer chain).
- the iodine atom include an iodine atom derived from an iodine compound that functions as a chain transfer agent and an iodine atom in a unit based on a monomer having an iodine atom, and an iodine atom derived from the iodine compound is preferable.
- Specific examples of the iodine compound and the monomer having an iodine atom are as described in the first embodiment.
- the content thereof is preferably 0.01 to 5.0% by mass, more preferably 0.05 to 2.0% by mass, based on the total mass of the copolymer B. It is preferable, and 0.05 to 1.0% by mass is particularly preferable.
- the content of iodine atoms is in the above range, the cross-linking reactivity of the copolymer B is more excellent, and the mechanical properties of the rubber B are more excellent.
- the mass ratio of the iodine atom content to the content of the cross-linking agent (described later) in the composition B is 0.
- the copolymer B has an iodine atom
- the mass ratio of the iodine atom content to the content of the cross-linking aid (described later) in the composition B is determined. It is preferably 0.3 to 1.2, more preferably 0.3 to 1.0, and particularly preferably 0.35 to 0.70.
- the crosslinking reaction is likely to proceed, and when it is at least the upper limit of the above range, the tensile strength is more excellent.
- the content of the copolymer B is preferably 75 to 99% by mass, more preferably 85 to 99% by mass, more preferably 96 to 99% by mass, and 97 to 99% by mass with respect to the total mass of the composition B. Is particularly preferable.
- An example of a method for producing the copolymer B is a method of copolymerizing the above-mentioned monomers in the presence of a chain transfer agent and a radical polymerization initiator.
- Specific examples of the chain transfer agent and the radical polymerization initiator used in the production of the copolymer B are the same as those of the chain transfer agent and the radical polymerization initiator in the first embodiment.
- cross-linking agent in the composition B are the same as those of the cross-linking agent in the first embodiment.
- the content of the cross-linking agent in the composition B is 0.03 to 0.7 parts by mass, preferably 0.1 to 0.6 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the copolymer B. 1 to 0.5 parts by mass is particularly preferable.
- the tensile strength of the rubber B is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber B is more excellent.
- cross-linking aid in the composition B are the same as those in the first embodiment.
- the content of the cross-linking aid in the composition B is 0.1 to 2.5 parts by mass, preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, and 0, based on 100 parts by mass of the copolymer B. .1 to 1.0 parts by mass is particularly preferable.
- the tensile strength of the rubber B is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber is more excellent.
- the mass ratio of the content of the cross-linking agent to the content of the cross-linking aid (content of the cross-linking agent / content of the cross-linking aid) in the composition B is preferably 0.4 to 7, preferably 0.4 to 7. 0 is more preferable, 0.4 to 5.0 is even more preferable, and 0.5 to 2.0 is particularly preferable. Within the above range, unreacted cross-linking aids are unlikely to remain, and the cross-linking reaction proceeds satisfactorily, so that the tensile strength and softness are superior.
- the total content of the cross-linking agent and the cross-linking aid in the composition B is preferably 2.0 parts by mass or less, more preferably 1.8 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the copolymer B.
- the total content of the cross-linking agent and the cross-linking aid in the composition B is preferably 0.10 parts by mass or more, particularly preferably 0.15 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the copolymer B. When it is equal to or more than the above value, the tensile strength of the rubber B is more excellent.
- composition B may contain the above-mentioned antacid or the above-mentioned other components as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the other components are the same as the components that may be contained in the composition A.
- the composition B may contain the above-mentioned antacid and other components, but it is preferable that the composition B does not substantially contain other components because the rubber B is more soft.
- composition B substantially does not contain an antacid and other components means that the total content of the antacid and other components in composition B is 100 of the copolymer B. It means that it is 0.1 part by mass or less with respect to the mass, preferably 0.01 part by mass or less, and particularly preferably 0 part by mass.
- the composition B When the composition B is substantially free of antacids and other components, it is easy to have the total light transmittance of the rubber B in the range of 70 to 100%.
- the refractive index of the crosslinked rubber b obtained by cross-linking the composition b consisting only of the fluorine-containing copolymer, the cross-linking agent and the cross-linking aid, and the refractive index of the acid-receiving agent and other components are different. If they are equivalent, the content of the acid-receiving agent and other components may be outside the above range.
- the total light transmittance of the rubber B is unlikely to decrease, and the effect on the transparency and softness of the rubber B is small. This is because it is guessed.
- the refractive index of the crosslinked rubber b and the refractive index of the acid receiving agent and other components are equivalent, the total content of the acid receiving agent and other components in the composition B is 100 of the copolymer B.
- the mass it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass, and particularly preferably 5 parts by mass or less.
- the total content of the components other than the copolymer B in the composition B is 0.5 with respect to 100 parts by mass of the copolymer B. It is preferably from 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, further preferably 0.5 to 1.8 parts by mass, and particularly preferably 0.5 to 1.2 parts by mass. When it is at least the lower limit of the above range, the tensile strength of the rubber B is more excellent, and when it is at least the upper limit of the above range, the softness of the rubber B is more excellent.
- the method for preparing the composition B is the same as the method for preparing the composition A in the first embodiment. Further, after obtaining a mixture obtained by mixing each of the above components, the mixture may be molded. That is, the composition B may be a molded product. Specific examples of the molding method are as described in the first embodiment.
- Examples 1-1 to 1-14 and Examples 2-1 to 2-3 are examples, and Examples 1-15 to 1-18 and Examples 2-4 to 2-9 are comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
- the blending amount of each component in the table described later indicates a mass standard.
- the content of each unit in the copolymer was calculated by nuclear magnetic resonance (NMR) analysis.
- the content of iodine atoms in the copolymer was calculated by a device combining an automatic sample combustion device, an ion chromatograph pretreatment device (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd., AQF-100 type) and an ion chromatograph.
- Total light transmittance, parallel light transmittance The total light transmittance and the parallel light transmittance are based on JIS K7361-1: 1997 using a cross-linked rubber plate-shaped molded product (thickness 2 mm), and a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., NDH5000) is used. It was measured.
- the haze value was measured according to JIS K7136: 2000 using a plate-shaped molded product (thickness 2 mm) of crosslinked rubber.
- Tensile strength, 100% modulus and elongation at cutting use a tensile tester with data processing (Quick Leader) TS-2530 (manufactured by Ueshima Seisakusho), and hardness uses Digitest Shore A (manufactured by H. Burleys tester). The measurement was performed. When the tensile strength is 1 MPa or more, it can be said that the crosslinked rubber is excellent in tensile strength. When the tensile strength is 5 MPa or more, it can be said that the tensile strength of the crosslinked rubber is superior. If the hardness is 70 or less, it can be said that the crosslinked rubber is excellent in softness. When the hardness is 60 or less, it can be said that it is superior to the softness of the crosslinked rubber.
- Copolymer A1 was produced with reference to the method of Example 5 of International Publication No. 2017/057512.
- the content of iodine atoms in the copolymer A1 was 0.37% by mass.
- copolymer A2 was produced with reference to the method of Example 1 of International Publication No. 2009/112022.
- the content of iodine atoms in the copolymer A2 was 0.26% by mass.
- copolymer B1 The copolymer B1 was produced with reference to the method of Comparative Example 1 of International Publication No. 2010/082633.
- the content of iodine atoms in the copolymer B1 was 0.20% by mass.
- copolymer B2 Except for changing PBDVE to C3DVE, the copolymer B2 was produced with reference to the method of Example 1 of International Publication No. 2010/082633.
- the content of iodine atoms in the copolymer B2 was 0.20% by mass.
- Example 1-1 to Example 1-18 and Example 2-1 to Example 2-9 The ingredients and blending amounts shown in the table were mixed, and the mixture was kneaded with two rolls at room temperature for 10 minutes to obtain a mixed composition.
- the obtained composition is hot-pressed (primary cross-linking) under the cross-linking conditions shown in the table below to carry out sheet-like cross-linking of Examples 1-1 to 1-14 and Examples 2-1 to 2-9. Rubber (crosslinked rubber sheet) was obtained.
- the compositions of Examples 1-15 to 1-18 the compositions were not crosslinked, and a crosslinked rubber was not obtained.
- the various physical properties described above were measured using the obtained composition and the crosslinked rubber. The measurement results are shown in the table.
- R8200 Product name "AEROSIL (registered trademark) R8200", manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., reinforcing agent Parkadox 14: Product name, manufactured by Kayaku Akzo Corporation, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy) -p-diisopropyl Benzene, cross-linking agent (organic peroxide) Perhexa 25B: Trade name, manufactured by NOF CORPORATION, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane, cross-linking agent (organic peroxide) TAIC: Product name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, triallyl isocyanate, cross-linking aid Ca stearate: calcium stearate, antacid
- the crosslinked rubber which is a crosslinked product of copolymer A (copolymer A1 or copolymer A2) which is a fluorine-containing copolymer and has a total light transmittance of 60 to 100% is It was confirmed that the obtained crosslinked rubber was excellent in softness (hardness of 70 or less) and also excellent in tensile strength (tensile strength of 1.0 MPa or more) (Examples 1-1 to 1-14). Further, in Examples 1-8 and 1-10 to 1-12, the amount of the antacid was larger than that of Example 1-7, the cross-linking reaction proceeded evenly, and further, as compared with Example 1-9.
- a crosslinked product of copolymer B (copolymer B1 or copolymer B2) which is a fluorine-containing copolymer and has a total light transmittance of 70 to 100% (eg, crosslinked rubber).
- copolymer B1 or copolymer B2 which is a fluorine-containing copolymer and has a total light transmittance of 70 to 100% (eg, crosslinked rubber).
- 2-1 to Example 2-3) are superior to crosslinked rubbers (Examples 2-4 to 2-9) having a higher tensile strength (tensile strength of 5.0 MPa or more) and a total light transmittance of less than 70%. It was confirmed that the softness was more excellent (hardness was 60 or less).
- the entire contents of the specification, claims and abstract of Japanese Patent Application No. 2019-042766 filed on March 08, 2019 are cited here and incorporated as disclosure of the specification of the present invention. Is.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
引張強度および柔らかさに優れた架橋ゴムの提供。 本発明の架橋ゴムは、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する共重合体の架橋物であり、全光線透過率が60~100%である。または、本発明の架橋ゴムは、テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位とを有する共重合体の架橋物であり、全光線透過率が70~100%である。
Description
本発明は、架橋ゴムに関する。
含フッ素共重合体を架橋させた架橋ゴム(いわゆる、フッ素ゴム)は、耐熱性、耐薬品性、耐油性および耐候性等に優れる点から、シール材(例えば、Oリング、パッキン、オイルシール、ガスケット)およびクッション材として、車両、船舶、航空機、一般機械、建築等の分野で広く使用されている。
このような架橋ゴムの製造方法として、特許文献1には、テトラフルオロエチレンに基づく単位およびプロピレンに基づく単位を有する含フッ素共重合体、有機過酸化物(架橋剤)ならびに架橋助剤等を含む組成物を架橋して、架橋ゴムを得る方法が開示されている。
このような架橋ゴムの製造方法として、特許文献1には、テトラフルオロエチレンに基づく単位およびプロピレンに基づく単位を有する含フッ素共重合体、有機過酸化物(架橋剤)ならびに架橋助剤等を含む組成物を架橋して、架橋ゴムを得る方法が開示されている。
近年、各分野において、硬度が小さい、すなわち、柔らかい架橋ゴムが求められている。例えば、複雑な形状の装置のためのシール材として、柔らかい架橋ゴムによって形成された部材を使用する場合、該部材は装置に対する追従性に優れるため、シール材としての性能を充分に発揮することができる。また、架橋ゴムが柔らかい場合、生体模倣チップにおけるマイクロ流路デバイス等の材料としても使用できる。マイクロ流路デバイスは、生体を再現するための柔らかさが求められるためである。
また、架橋ゴムに求められるゴム特性の一つとして、引張強度に優れることが挙げられる。
このような要求に対して、本発明者が特許文献1に記載されているような架橋ゴムを評価したところ、引張強度には優れるものの、柔らかさに改善の余地があることを見出した。
また、架橋ゴムに求められるゴム特性の一つとして、引張強度に優れることが挙げられる。
このような要求に対して、本発明者が特許文献1に記載されているような架橋ゴムを評価したところ、引張強度には優れるものの、柔らかさに改善の余地があることを見出した。
本発明は、上記問題に鑑みてなされ、引張強度および柔らかさに優れた架橋ゴムの製造方法の提供を課題とする。
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、全光線透過率が特定範囲内にある架橋ゴムが引張強度および柔らかさに優れることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
[1] 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、
前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する共重合体であり、
全光線透過率が60~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。
[2] 平行光線透過率が5~100%である、[1]の架橋ゴム。
[3] ヘイズ値が0~90%である、[1]または[2]の架橋ゴム。
[4] 架橋度が3~70dNmである、[1]~[3]のいずれかの架橋ゴム。
[5] 引張強度が1~21MPaである、[1]~[4]のいずれかの架橋ゴム。
[6] 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、[1]~[5]のいずれかの架橋ゴム。
[7] 切断時伸び率が250~1000%である、[1]~[6]のいずれかの架橋ゴム。
[8] 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、上記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位とを有する共重合体であり、全光線透過率が70~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。
[9] 平行光線透過率が20~100%である、[8]の架橋ゴム。
[10] ヘイズ値が0~75%である、[8]または[9]の架橋ゴム。
[11] 架橋度が5~70dNmである[8]~[10]のいずれかの架橋ゴム。
[12] 引張強度が1~21MPaである、[8]~[11]のいずれかの架橋ゴム。
[13] 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、[8]~[12]のいずれかの架橋ゴム。
[14] 切断時伸び率が100~300%である、[8]~[13]のいずれかの架橋ゴム。
[1] 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、
前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する共重合体であり、
全光線透過率が60~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。
[2] 平行光線透過率が5~100%である、[1]の架橋ゴム。
[3] ヘイズ値が0~90%である、[1]または[2]の架橋ゴム。
[4] 架橋度が3~70dNmである、[1]~[3]のいずれかの架橋ゴム。
[5] 引張強度が1~21MPaである、[1]~[4]のいずれかの架橋ゴム。
[6] 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、[1]~[5]のいずれかの架橋ゴム。
[7] 切断時伸び率が250~1000%である、[1]~[6]のいずれかの架橋ゴム。
[8] 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、上記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位とを有する共重合体であり、全光線透過率が70~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。
[9] 平行光線透過率が20~100%である、[8]の架橋ゴム。
[10] ヘイズ値が0~75%である、[8]または[9]の架橋ゴム。
[11] 架橋度が5~70dNmである[8]~[10]のいずれかの架橋ゴム。
[12] 引張強度が1~21MPaである、[8]~[11]のいずれかの架橋ゴム。
[13] 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、[8]~[12]のいずれかの架橋ゴム。
[14] 切断時伸び率が100~300%である、[8]~[13]のいずれかの架橋ゴム。
本発明によれば、引張強度および柔らかさに優れた架橋ゴムを提供できる。
本発明における用語の意味は以下の通りである。
共重合体における「単位」とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に由来する原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。「単量体に基づく単位」は、以下、単に「単位」ともいう。
「ゴム」とは、JIS K 6200(2008)により定義される性質を示すゴムを意味し、「樹脂」とは区別される。
共重合体における「単位」とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に由来する原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。「単量体に基づく単位」は、以下、単に「単位」ともいう。
「ゴム」とは、JIS K 6200(2008)により定義される性質を示すゴムを意味し、「樹脂」とは区別される。
以下において、本発明の架橋ゴムについて、実施形態毎に説明する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態における架橋ゴムは、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する含フッ素共重合体(以下、「共重合体A」ともいう。)の架橋物である架橋ゴムであり、全光線透過率が60~100%である架橋ゴム(以下、「ゴムA」ともいう。)である。
本発明の第1実施形態における架橋ゴムは、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する含フッ素共重合体(以下、「共重合体A」ともいう。)の架橋物である架橋ゴムであり、全光線透過率が60~100%である架橋ゴム(以下、「ゴムA」ともいう。)である。
本発明者らは、透明性の高い架橋ゴム、すなわち、全光線透過率が所定値以上のゴムAは柔らかいことを見出した。
すなわち、架橋ゴムの製造に使用する含フッ素共重合体は、シリコン樹脂と比較して、架橋によって部分的に結晶化が起きやすい傾向にある。含フッ素共重合体が架橋した架橋ゴム中、微結晶部分が生じると、架橋ゴムの透明性が低下する。そのため、透明性に優れる架橋ゴムは、微結晶部分の少ない架橋ゴムであるといえる。
ここで、微結晶部分は、架橋ゴム中における架橋構造の増加に伴って生じる。そのため、架橋構造を減少させれば、透明性に優れた架橋ゴムが得られる。つまり、透明性の高い架橋ゴムは、架橋ゴム中の架橋構造が少ないといえるので、柔らかくなったと考えられる。
また、共重合体Aを用いたことで、透明性が高くても、優れた引張強度が維持されたゴムAが得られたと推測される。
すなわち、架橋ゴムの製造に使用する含フッ素共重合体は、シリコン樹脂と比較して、架橋によって部分的に結晶化が起きやすい傾向にある。含フッ素共重合体が架橋した架橋ゴム中、微結晶部分が生じると、架橋ゴムの透明性が低下する。そのため、透明性に優れる架橋ゴムは、微結晶部分の少ない架橋ゴムであるといえる。
ここで、微結晶部分は、架橋ゴム中における架橋構造の増加に伴って生じる。そのため、架橋構造を減少させれば、透明性に優れた架橋ゴムが得られる。つまり、透明性の高い架橋ゴムは、架橋ゴム中の架橋構造が少ないといえるので、柔らかくなったと考えられる。
また、共重合体Aを用いたことで、透明性が高くても、優れた引張強度が維持されたゴムAが得られたと推測される。
ゴムAは、共重合体Aの架橋物である。ゴムAは、共重合体Aの架橋物のみからなる架橋ゴムであってもよいし、共重合体Aの架橋物以外の成分を含む架橋ゴムであってもよい。換言すれば、ゴムAは、共重合体Aの架橋物を含む架橋ゴムであるといえる。
ゴムAに含まれ得る共重合体Aの架橋物以外の成分の具体例としては、後述の組成物Aにおける受酸剤、架橋剤および架橋助剤の未反応成分、ならびに、他の成分等が挙げられる。
ゴムAに含まれ得る共重合体Aの架橋物以外の成分の具体例としては、後述の組成物Aにおける受酸剤、架橋剤および架橋助剤の未反応成分、ならびに、他の成分等が挙げられる。
〔物性〕
ゴムAの全光線透過率は、60~100%であり、ゴムAがより柔らかくなる点から、70%以上が好ましく、73%以上がより好ましく、75%以上が特に好ましく、また、ゴムAの引張強度がより優れる点から、99%以下が好ましく、95%以下がより好ましく、93%以下が特に好ましい。全光線透過率が60%以上であれば、ゴムAの柔らかさが優れるとともに、透明性にも優れる。
ここで、全光線透過率(%)とは、試験片に光を当てた際に透過する光線のうち、平行成分と拡散成分の全てを含めた光線の透過率を意味する。
本発明におけるゴムAの全光線透過率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠して測定される値である。
ゴムAの全光線透過率は、60~100%であり、ゴムAがより柔らかくなる点から、70%以上が好ましく、73%以上がより好ましく、75%以上が特に好ましく、また、ゴムAの引張強度がより優れる点から、99%以下が好ましく、95%以下がより好ましく、93%以下が特に好ましい。全光線透過率が60%以上であれば、ゴムAの柔らかさが優れるとともに、透明性にも優れる。
ここで、全光線透過率(%)とは、試験片に光を当てた際に透過する光線のうち、平行成分と拡散成分の全てを含めた光線の透過率を意味する。
本発明におけるゴムAの全光線透過率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠して測定される値である。
全光線透過率以外のゴムAの柔らかさを示す指標として、平行光線透過率が挙げられる。平行光線透過率(%)とは、試験片に光を当てて透過する光線のうち、拡散成分を除いた平行成分の透過率を意味する。全光線透過率が所定範囲である場合と同様の理由から、平行光線透過率が高いほど、ゴムAの柔らかさがより優れるといえる。
ゴムAの平行光線透過率は、5~100%が好ましく、ゴムAがより柔らかくなる点から、30%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましく、45%以上が特に好ましく、ゴムAの引張強度がより優れる点から、99%以下がより好ましく、95%以下がさらに好ましく、90%以下が特に好ましい。
本発明におけるゴムAの平行光線透過率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997を参考にして測定される値である。
ゴムAの平行光線透過率は、5~100%が好ましく、ゴムAがより柔らかくなる点から、30%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましく、45%以上が特に好ましく、ゴムAの引張強度がより優れる点から、99%以下がより好ましく、95%以下がさらに好ましく、90%以下が特に好ましい。
本発明におけるゴムAの平行光線透過率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997を参考にして測定される値である。
全光線透過率以外のゴムAの柔らかさを示す指標として、ヘイズ値が挙げられる。ヘイズ値(%)は、試験片に光を当てて透過する光線のうち、平行成分と拡散成分の全てを含めた光線の透過率(全光線透過率Tt)に対する、平行成分を除いた拡散光の透過率(拡散透過率Td)の割合(100×Td/Tt[%])を意味する。ヘイズ値は測定対象物の濁度(曇度)を示し、ヘイズ値が小さいほど、濁度が小さく、ゴムAの透明性がより優れるといえる。濁度は、架橋ゴム中の微結晶部位によって高くなると推測されるので、全光線透過率が所定範囲である場合と同様の理由から、ヘイズ値が小さいほど、ゴムAの柔らかさがより優れるといえる。
ゴムAのヘイズ値は、0~90%が好ましく、ゴムAがより柔らかくなる点から、65%以下がより好ましく、50%以下がさらに好ましく、41%以下が特に好ましく、また、ゴムAの引張強度がより優れる点から、0.5%以上がより好ましく、0.7%以上がさらに好ましく、1%以上が特に好ましい。ヘイズ値が90%以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れるとともに、透明性にも優れる。
本発明におけるゴムAのヘイズ値は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定される値である。
ゴムAのヘイズ値は、0~90%が好ましく、ゴムAがより柔らかくなる点から、65%以下がより好ましく、50%以下がさらに好ましく、41%以下が特に好ましく、また、ゴムAの引張強度がより優れる点から、0.5%以上がより好ましく、0.7%以上がさらに好ましく、1%以上が特に好ましい。ヘイズ値が90%以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れるとともに、透明性にも優れる。
本発明におけるゴムAのヘイズ値は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定される値である。
ゴムAの架橋特性の指標として、後述する実施例の方法で測定されるMH-ML(以下、「架橋度」ともいう。)が挙げられる。架橋度の数値が大きいほど、ゴムAの架橋構造が多く、ゴムA中に微結晶部分が多数存在する状態にあるといえる。したがって、架橋度の数値が小さい場合には、ゴムAの柔らかさが優れるといえ、架橋度の数値が大きい場合には、ゴムAのゴム特性に優れる(例えば、引張強度が高い)といえる。
ゴムAの架橋度は、3~70dNmが好ましく、3~50dNmがより好ましく、3~45dNmがさらに好ましく、5~40dNmが特に好ましい。ゴムAの架橋度が上記範囲であると、ゴム特性および柔らかさを高いレベルで両立できる。
ゴムAの架橋度は、3~70dNmが好ましく、3~50dNmがより好ましく、3~45dNmがさらに好ましく、5~40dNmが特に好ましい。ゴムAの架橋度が上記範囲であると、ゴム特性および柔らかさを高いレベルで両立できる。
ゴムAの硬度(Shore-A)は、40~70が好ましく、40~64がより好ましく、45~60が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、シール材としての性能を充分発揮する。上記範囲の上限値以下であると、柔らかさに優れるといえる。
ゴムAの硬度(Shore-A)は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K6253-3:2012に準拠して、タイプAデュロメータを用いて測定される値である。
ゴムAの硬度(Shore-A)は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K6253-3:2012に準拠して、タイプAデュロメータを用いて測定される値である。
ゴムAの引張強度は、1~21MPaが好ましく、1~15MPaが特に好ましい。ゴムAの引張強度が上記範囲内であれば、ゴムAのゴム特性および柔らかさがより優れる。
ゴムAの100%モジュラスは、ゴム特性に優れる点から、0.2~5.0MPaが好ましく、0.5~2.0MPaが特に好ましい。
ゴムAの切断時伸び率は、ゴム特性に優れる点から、250~1000%が好ましく、350~1000%が特に好ましい。
ゴムAの引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を3号ダンベルで打ち抜いた試料を用いて、JIS K6251:2017に準拠して測定される値である。
ゴムAの100%モジュラスは、ゴム特性に優れる点から、0.2~5.0MPaが好ましく、0.5~2.0MPaが特に好ましい。
ゴムAの切断時伸び率は、ゴム特性に優れる点から、250~1000%が好ましく、350~1000%が特に好ましい。
ゴムAの引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率は、ゴムAの板状の成形物(厚み2mm)を3号ダンベルで打ち抜いた試料を用いて、JIS K6251:2017に準拠して測定される値である。
〔ゴムAの製造方法〕
ゴムAの製造方法は、特に限定されないが、全光線透過率を60~100%の架橋ゴムが容易に得られる点から、後述の組成物A中の共重合体Aを架橋して得られることが好ましい。
組成物A中の共重合体Aの架橋方法としては、組成物Aを加熱する方法が好ましい。
加熱する方法の具体例としては、加熱プレス架橋、スチーム架橋、熱風架橋が挙げられ、組成物Aの形状や用途を考慮して適宜選択できる。
加熱条件は、100~400℃で1秒~24時間が好ましい。
ゴムAの製造方法は、特に限定されないが、全光線透過率を60~100%の架橋ゴムが容易に得られる点から、後述の組成物A中の共重合体Aを架橋して得られることが好ましい。
組成物A中の共重合体Aの架橋方法としては、組成物Aを加熱する方法が好ましい。
加熱する方法の具体例としては、加熱プレス架橋、スチーム架橋、熱風架橋が挙げられ、組成物Aの形状や用途を考慮して適宜選択できる。
加熱条件は、100~400℃で1秒~24時間が好ましい。
組成物Aを加熱して1次架橋してなるゴムを、さらに加熱して2次架橋してもよい。2次架橋を行うことにより、ゴムの機械特性、圧縮永久歪、その他の特性を安定化または向上できる。
2次架橋を行う際の加熱条件は、100~300℃で30分間~48時間が好ましい。
2次架橋を行う際の加熱条件は、100~300℃で30分間~48時間が好ましい。
組成物A中の共重合体Aを加熱する以外の架橋方法としては、組成物Aに放射線を照射して架橋する方法が挙げられる。照射する放射線の具体例としては、電子線、紫外線が挙げられる。
〔組成物A〕
組成物Aは、共重合体Aと、架橋剤と、架橋助剤と、受酸剤とを含む組成物であって、上記組成物中、上記架橋剤の含有量が上記共重合体Aの100質量部に対して0.03~1.5質量部であり、上記組成物中、上記架橋助剤の含有量が上記共重合体Aの100質量部に対して0.1~3.5質量部である組成物である。
組成物Aは、共重合体Aと、架橋剤と、架橋助剤と、受酸剤とを含む組成物であって、上記組成物中、上記架橋剤の含有量が上記共重合体Aの100質量部に対して0.03~1.5質量部であり、上記組成物中、上記架橋助剤の含有量が上記共重合体Aの100質量部に対して0.1~3.5質量部である組成物である。
<共重合体A>
共重合体Aは、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」ともいう。)単位と、プロピレン(以下、「P」ともいう。)単位と、を有する共重合体である。
共重合体Aは、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」ともいう。)単位と、プロピレン(以下、「P」ともいう。)単位と、を有する共重合体である。
共重合体Aは、TFEおよびP以外の単量体に基づく単位を有していてもよく、その具体例としては、下記式(A1)で表される単量体に基づく単位(以下、「式(A1)単位」ともいう。)、下記式(A2)で表される単量体に基づく単位(以下、「式(A2)単位」ともいう。)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(以下、「PAVE」ともいう。)単位、フッ化ビニリデン(以下、「VdF」ともいう。)単位、ヘキサフルオロプロピレン(以下、「HFP」ともいう。)単位、クロロトリフルオロエチレン(以下、「CTFE」ともいう。)単位、エチレン単位が挙げられ、これらの中でも、式(A1)単位、PAVE単位、VdF単位が好ましい。
式(A1)は下記の通りである。
(CR1R2=CR3)aR4 (A1)
式(A1)中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子またはメチル基を示し、aは2~6の整数を示し、R4は、a価の炭素数1~10のパーフルオロ炭化水素基または該パーフルオロ炭化水素基の末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基を示す。
aは2または3が好ましく、2が特に好ましい。
複数のR1、複数のR2および複数のR3はそれぞれ、互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに同一であるのが特に好ましい。
(CR1R2=CR3)aR4 (A1)
式(A1)中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子またはメチル基を示し、aは2~6の整数を示し、R4は、a価の炭素数1~10のパーフルオロ炭化水素基または該パーフルオロ炭化水素基の末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基を示す。
aは2または3が好ましく、2が特に好ましい。
複数のR1、複数のR2および複数のR3はそれぞれ、互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに同一であるのが特に好ましい。
共重合体Aの架橋反応性および耐熱性を高める観点から、R1、R2およびR3がフッ素原子または水素原子であるのが好ましく、R1、R2およびR3の全てがフッ素原子であるかまたはそれら全てが水素原子であるのがより好ましく、R1、R2およびR3の全てがフッ素原子であるのが特に好ましい。
R4は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、直鎖状が特に好ましい。R4の炭素数は、2~8が好ましく、3~7がより好ましく、3~6がさらに好ましく、3~5が特に好ましい。また、R4におけるエーテル性酸素原子の数は0~3が好ましく、1または2が特に好ましい。1または2個のエーテル性酸素原子はパーフルオロアルキレン基の末端に存在していることが好ましい。R4がこれらの好適な範囲にあると、ゴムAの引張強度により優れ、高温下での圧縮永久歪が小さい。
R4は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、直鎖状が特に好ましい。R4の炭素数は、2~8が好ましく、3~7がより好ましく、3~6がさらに好ましく、3~5が特に好ましい。また、R4におけるエーテル性酸素原子の数は0~3が好ましく、1または2が特に好ましい。1または2個のエーテル性酸素原子はパーフルオロアルキレン基の末端に存在していることが好ましい。R4がこれらの好適な範囲にあると、ゴムAの引張強度により優れ、高温下での圧縮永久歪が小さい。
式(A1)で表される単量体の具体例としては、炭素数1~10のパーフルオロアルキレン基の両末端の各々に、エーテル性酸素を介してまたは介することなく、ビニル基またはトリフルオロビニル基が結合した化合物が挙げられる。
式(A1)で表される単量体の具体例としては、CF2=CFO(CF2)2OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)3OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)6OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)8OCF=CF2、CH2=CH(CF2)6CH=CH2、CF2=CFO(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)2O(CF(CF3)CF2O)2CF=CF2、CF2=CFOCF2O(CF2CF2O)2CF=CF2、CF2=CFO(CF2O)3O(CF(CF3)CF2O)2CF=CF2、CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、CF2=CFOCF2CF2O(CF2O)2CF2CF2OCF=CF2が挙げられる。
式(A1)で表される単量体の好適な具体例としては、CF2=CFO(CF2)3OCF=CF2(以下、「C3DVE」ともいう。)、CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2(以下、「C4DVE」または「PBDVE」ともいう。)、CH2=CH(CF2)6CH=CH2(以下、「C6DV」ともいう。)が挙げられる。
共重合体Aがこれらの単量体に基づく単位の少なくとも1種を有する場合、架橋反応性に優れ、架橋後のゴムAは、引張強度により優れ、高温下での圧縮永久歪がより小さい。
式(A1)で表される単量体の具体例としては、CF2=CFO(CF2)2OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)3OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)6OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)8OCF=CF2、CH2=CH(CF2)6CH=CH2、CF2=CFO(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、CF2=CFO(CF2)2O(CF(CF3)CF2O)2CF=CF2、CF2=CFOCF2O(CF2CF2O)2CF=CF2、CF2=CFO(CF2O)3O(CF(CF3)CF2O)2CF=CF2、CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、CF2=CFOCF2CF2O(CF2O)2CF2CF2OCF=CF2が挙げられる。
式(A1)で表される単量体の好適な具体例としては、CF2=CFO(CF2)3OCF=CF2(以下、「C3DVE」ともいう。)、CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2(以下、「C4DVE」または「PBDVE」ともいう。)、CH2=CH(CF2)6CH=CH2(以下、「C6DV」ともいう。)が挙げられる。
共重合体Aがこれらの単量体に基づく単位の少なくとも1種を有する場合、架橋反応性に優れ、架橋後のゴムAは、引張強度により優れ、高温下での圧縮永久歪がより小さい。
式(A1)で表される単量体を共重合させると、重合中に式(A1)で表される単量体の両末端にある重合性二重結合の一部が反応して、分岐鎖を有する共重合体Aが得られる。
式(A2)は下記の通りである。
CF2=CF-O-Rf (A2)
式(A2)中、Rfは、炭素数1~8のエーテル性酸素原子を含むパーフルオロアルキル基を示す。Rfの炭素数は、1~6が好ましく、1~5が特に好ましい。
CF2=CF-O-Rf (A2)
式(A2)中、Rfは、炭素数1~8のエーテル性酸素原子を含むパーフルオロアルキル基を示す。Rfの炭素数は、1~6が好ましく、1~5が特に好ましい。
式(A2)で表される単量体の具体例としては、パーフルオロ(3,6-ジオキサ-1-ヘプテン)、パーフルオロ(3,6-ジオキサ-1-オクテン)、パーフルオロ(5-メチル-3,6-ジオキサ-1-ノネン)が挙げられる。
PAVEとしては、下記式(A3)で表される単量体が好ましい。
CF2=CF-O-Rf1 (A3)
式(A3)中、Rf1は、炭素数1~8のパーフルオロアルキル基を示す。Rf1の炭素数は、1~6が好ましく、1~5が特に好ましい。
CF2=CF-O-Rf1 (A3)
式(A3)中、Rf1は、炭素数1~8のパーフルオロアルキル基を示す。Rf1の炭素数は、1~6が好ましく、1~5が特に好ましい。
PAVEの具体例としては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(以下、「PMVE」ともいう。)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(以下、「PEVE」ともいう。)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(以下、「PPVE」ともいう。)が挙げられ、これらの中でも、PMVE、PPVEが好ましい。
TFE単位の含有量は、共重合体Aの全単位に対して、30~70モル%が好ましく、40~60モル%が特に好ましい。
共重合体Aが式(A1)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.03~0.5モル%が好ましく、0.05~0.4モル%がより好ましく、0.1~0.3モル%が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応性が優れ、ゴムAは、引張り強度に優れ、高温下での圧縮永久歪がより小さい。上記範囲の上限値以下であると、架橋ゴムとしての優れた物性を維持しつつ、高温下で折り曲げ等の応力が加えられた場合の割れの発生を抑制できる。
共重合体AがPAVE単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、1~40モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
共重合体Aが式(A2)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、5~50モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
TFE単位の含有量とP単位の含有量の合計は、共重合体Aの全単位に対して、40~100モル%が好ましく、60~100モル%が特に好ましい。
共重合体Aが式(A1)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.03~0.5モル%が好ましく、0.05~0.4モル%がより好ましく、0.1~0.3モル%が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応性が優れ、ゴムAは、引張り強度に優れ、高温下での圧縮永久歪がより小さい。上記範囲の上限値以下であると、架橋ゴムとしての優れた物性を維持しつつ、高温下で折り曲げ等の応力が加えられた場合の割れの発生を抑制できる。
共重合体AがPAVE単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、1~40モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
共重合体Aが式(A2)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、5~50モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
TFE単位の含有量とP単位の含有量の合計は、共重合体Aの全単位に対して、40~100モル%が好ましく、60~100モル%が特に好ましい。
共重合体Aに含まれる各単位の好適な組み合わせを以下に示す。
組み合わせ1:TFE単位と、P単位との組み合わせ
組み合わせ2:TFE単位と、P単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ3:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位との組み合わせ
組み合わせ4:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ5:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位と、VdF単位との組み合わせ
これらの中でも、切断時伸び率の点から、組み合わせ1、組み合わせ2、組み合わせ3が好ましく、組み合わせ1、組み合わせ3が特に好ましい。
組み合わせ1:TFE単位と、P単位との組み合わせ
組み合わせ2:TFE単位と、P単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ3:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位との組み合わせ
組み合わせ4:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ5:TFE単位と、P単位と、式(A1)単位と、VdF単位との組み合わせ
これらの中でも、切断時伸び率の点から、組み合わせ1、組み合わせ2、組み合わせ3が好ましく、組み合わせ1、組み合わせ3が特に好ましい。
組み合わせ1~5における共重合組成は、下記のモル比であるのが好ましい。下記のモル比であると、共重合体の架橋反応性がより一層優れ、さらにゴムAの機械特性、耐熱性、耐薬品性、耐油性、および耐候性が優れる。
組み合わせ1:TFE単位/P単位=40~60/40~60(モル比)
組み合わせ2:TFE単位/P単位/PAVE単位=30~60/10~40/10~40(モル比)
組み合わせ3:TFE単位/P単位/式(A1)単位=40~60/40~60/0.01~2(モル比)
組み合わせ4:TFE単位/P単位/式(A1)単位/PAVE単位=40~60/40~60/0.01~2/10~20(モル比)
組み合わせ5:TFE単位/P単位/式(A1)単位/VdF単位=40~60/40~60/0.01~2/1~20(モル比)
組み合わせ3における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ3:TFE単位/P単位/式(A1)単位=40~59/40~59/0.01~2(モル比)またはTFE単位/P単位/式(A1)単位=40~60/40~58/0.01~2(モル比)
組み合わせ4における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ4:TFE単位/P単位/式(A1)単位/PAVE単位=40~58/40~50/0.01~2/10~20(モル比)
組み合わせ5における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ5:TFE単位/P単位/式(A1)単位/VdF単位=40~58/40~58/0.01~2/1~20(モル比)
組み合わせ1:TFE単位/P単位=40~60/40~60(モル比)
組み合わせ2:TFE単位/P単位/PAVE単位=30~60/10~40/10~40(モル比)
組み合わせ3:TFE単位/P単位/式(A1)単位=40~60/40~60/0.01~2(モル比)
組み合わせ4:TFE単位/P単位/式(A1)単位/PAVE単位=40~60/40~60/0.01~2/10~20(モル比)
組み合わせ5:TFE単位/P単位/式(A1)単位/VdF単位=40~60/40~60/0.01~2/1~20(モル比)
組み合わせ3における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ3:TFE単位/P単位/式(A1)単位=40~59/40~59/0.01~2(モル比)またはTFE単位/P単位/式(A1)単位=40~60/40~58/0.01~2(モル比)
組み合わせ4における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ4:TFE単位/P単位/式(A1)単位/PAVE単位=40~58/40~50/0.01~2/10~20(モル比)
組み合わせ5における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ5:TFE単位/P単位/式(A1)単位/VdF単位=40~58/40~58/0.01~2/1~20(モル比)
共重合体Aは、上記以外の他の単量体に基づく単位を有していてもよい。他の単量体としては、含フッ素単量体や非フッ素単量体が挙げられる。
含フッ素単量体の具体例としては、フッ化ビニル、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロシクロブテン、CH2=CHCF3、CH2=CHCF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF2CF3等の(パーフルオロアルキル)エチレン類が挙げられる。
非フッ素単量体の具体例としては、イソブチレン、ペンテン等のα-オレフィン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル等のビニルエステル類が挙げられる。
共重合体Aが他の単量体に基づく単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.001~2.0モル%が好ましく、0.01~1.0モル%がより好ましく、0.01~0.5モル%が特に好ましい。
含フッ素単量体の具体例としては、フッ化ビニル、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロシクロブテン、CH2=CHCF3、CH2=CHCF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF2CF3等の(パーフルオロアルキル)エチレン類が挙げられる。
非フッ素単量体の具体例としては、イソブチレン、ペンテン等のα-オレフィン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル等のビニルエステル類が挙げられる。
共重合体Aが他の単量体に基づく単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.001~2.0モル%が好ましく、0.01~1.0モル%がより好ましく、0.01~0.5モル%が特に好ましい。
他の単量体として、ヨウ素原子を有する単量体を使用してもよい。ヨウ素原子を有する単量体を共重合させると、共重合体Aの側鎖にもヨウ素原子を導入しやすい。
ヨウ素原子を有する単量体の具体例としては、ヨードエチレン、4-ヨード-3,3,4,4-テトラフルオロ-1-ブテン、2-ヨード-1,1,2,2-テトラフルオロ-1-ビニロキシエタン、2-ヨードエチルビニルエーテル、アリルヨージド、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-ヨード-1-(パーフルオロビニロキシ)プロパン、3,3,4,5,5,5-ヘキサフルオロ-4-ヨードペンテン、ヨードトリフルオロエチレン、2-ヨードパーフルオロ(エチルビニルエーテル)が挙げられる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する単量体に基づく単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.001~2.0モル%が好ましく、0.01~1.0モル%がより好ましく、0.01~0.5モル%が特に好ましい。
ヨウ素原子を有する単量体の具体例としては、ヨードエチレン、4-ヨード-3,3,4,4-テトラフルオロ-1-ブテン、2-ヨード-1,1,2,2-テトラフルオロ-1-ビニロキシエタン、2-ヨードエチルビニルエーテル、アリルヨージド、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-ヨード-1-(パーフルオロビニロキシ)プロパン、3,3,4,5,5,5-ヘキサフルオロ-4-ヨードペンテン、ヨードトリフルオロエチレン、2-ヨードパーフルオロ(エチルビニルエーテル)が挙げられる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する単量体に基づく単位を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全単位に対して、0.001~2.0モル%が好ましく、0.01~1.0モル%がより好ましく、0.01~0.5モル%が特に好ましい。
共重合体Aは、ヨウ素原子を有するのが好ましく、共重合体A(高分子鎖)の末端にヨウ素原子を有するのが特に好ましい。ここで、末端とは、共重合体Aの主鎖の末端および分岐鎖の末端の両方を意味する。
ヨウ素原子としては、後述の連鎖移動剤として機能するヨード化合物に由来するヨウ素原子、上述のヨウ素原子を有する単量体に基づく単位中のヨウ素原子が挙げられ、ヨード化合物に由来するヨウ素原子であるのが好ましい。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全質量に対して、0.01~5.0質量%が好ましく、0.05~2.0質量%がより好ましく、0.05~1.0質量%が特に好ましい。ヨウ素原子の含有量が上記範囲にあると、共重合体Aの架橋反応性がより優れ、ゴムAの機械特性がより優れる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、組成物A中における架橋剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋剤の含有量)は、0.20~4.0が好ましく、0.40~2.5がより好ましく、0.45~1.5がさらに好ましく、0.50~1.3が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、組成物A中における架橋助剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋助剤の含有量)が、0.05~2.5が好ましく、0.15~1.6がより好ましく、0.20~1.5がさらに好ましく、0.30~1.3が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
ヨウ素原子としては、後述の連鎖移動剤として機能するヨード化合物に由来するヨウ素原子、上述のヨウ素原子を有する単量体に基づく単位中のヨウ素原子が挙げられ、ヨード化合物に由来するヨウ素原子であるのが好ましい。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、その含有量は、共重合体Aの全質量に対して、0.01~5.0質量%が好ましく、0.05~2.0質量%がより好ましく、0.05~1.0質量%が特に好ましい。ヨウ素原子の含有量が上記範囲にあると、共重合体Aの架橋反応性がより優れ、ゴムAの機械特性がより優れる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、組成物A中における架橋剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋剤の含有量)は、0.20~4.0が好ましく、0.40~2.5がより好ましく、0.45~1.5がさらに好ましく、0.50~1.3が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Aがヨウ素原子を有する場合、組成物A中における架橋助剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋助剤の含有量)が、0.05~2.5が好ましく、0.15~1.6がより好ましく、0.20~1.5がさらに好ましく、0.30~1.3が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Aの含有量は、組成物Aの全質量に対して、75~99質量%が好ましく、85~99質量%がさらに好ましく、95~99質量%がより好ましく、97~99質量%が特に好ましい。
(共重合体Aの製造方法)
共重合体Aの製造方法の一例としては、連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の存在下、上記単量体を共重合する方法が挙げられる。
共重合体Aの製造方法の一例としては、連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の存在下、上記単量体を共重合する方法が挙げられる。
連鎖移動剤は、ヨード化合物であることが好ましく、式RI2で表されるヨード化合物であることが特に好ましい。上記式中、Rは、好ましくは炭素数3以上、より好ましくは炭素数3~8のアルキレン基またはパーフルオロアルキレン基を示す。
式RI2で表されるヨード化合物の具体例としては、1,3-ジヨードプロパン、1,4-ジヨードブタン、1,6-ジヨードヘキサン、1,8-ジヨードオクタン、1,3-ジヨードパーフルオロプロパン、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、1,8-ジヨードパーフルオロオクタンが挙げられる。
ヨード化合物としては、パーフルオロアルキレン基を有するヨード化合物が好ましく、1,4-ジヨードパーフルオロブタンが特に好ましい。
これらのヨード化合物の存在下に上記単量体を共重合させると、共重合体Aの主鎖末端にヨウ素原子を導入できる。また、本発明において、分岐鎖を有する共重合体Aが得られる場合には、この分岐鎖末端にも同様にヨウ素原子を導入できる。したがって、ヨウ素原子を有する高分子鎖末端は、主鎖末端であってもよいし、分岐鎖末端であってもよい。
式RI2で表されるヨード化合物の具体例としては、1,3-ジヨードプロパン、1,4-ジヨードブタン、1,6-ジヨードヘキサン、1,8-ジヨードオクタン、1,3-ジヨードパーフルオロプロパン、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、1,8-ジヨードパーフルオロオクタンが挙げられる。
ヨード化合物としては、パーフルオロアルキレン基を有するヨード化合物が好ましく、1,4-ジヨードパーフルオロブタンが特に好ましい。
これらのヨード化合物の存在下に上記単量体を共重合させると、共重合体Aの主鎖末端にヨウ素原子を導入できる。また、本発明において、分岐鎖を有する共重合体Aが得られる場合には、この分岐鎖末端にも同様にヨウ素原子を導入できる。したがって、ヨウ素原子を有する高分子鎖末端は、主鎖末端であってもよいし、分岐鎖末端であってもよい。
ラジカル重合開始剤としては、水溶性重合開始剤、レドックス重合開始剤が好ましい。
水溶性重合開始剤の具体例としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸類、ジコハク酸過酸化物、アゾビスイソブチルアミジン二塩酸塩等の有機系重合開始剤類が挙げられ、これらの中でも、過硫酸類が好ましく、過硫酸アンモニウムがより好ましい。
レドックス重合開始剤としては、過硫酸類と還元剤を組み合せた重合開始剤が挙げられる。このうち、重合温度が0~60℃の範囲で各単量体を重合可能な重合開始剤が好ましい。レドックス重合開始剤を構成する過硫酸塩の具体例としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸のアルカリ金属塩が挙げられ、過硫酸アンモニウムが好ましい。過硫酸類と組み合わせる還元剤の具体例としては、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸塩が挙げられ、ヒドロキシメタンスルフィン酸塩が好ましく、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム塩が特に好ましい。
水溶性重合開始剤の具体例としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸類、ジコハク酸過酸化物、アゾビスイソブチルアミジン二塩酸塩等の有機系重合開始剤類が挙げられ、これらの中でも、過硫酸類が好ましく、過硫酸アンモニウムがより好ましい。
レドックス重合開始剤としては、過硫酸類と還元剤を組み合せた重合開始剤が挙げられる。このうち、重合温度が0~60℃の範囲で各単量体を重合可能な重合開始剤が好ましい。レドックス重合開始剤を構成する過硫酸塩の具体例としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸のアルカリ金属塩が挙げられ、過硫酸アンモニウムが好ましい。過硫酸類と組み合わせる還元剤の具体例としては、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸塩が挙げられ、ヒドロキシメタンスルフィン酸塩が好ましく、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム塩が特に好ましい。
共重合体Aの製造時に使用する上記以外の成分、製造方法の詳細については、国際公開第2017/057512号の段落0033~0053に記載の方法を参照できる。
<架橋剤>
架橋剤は、共重合体Aを架橋するために使用される。架橋剤は、共重合体Aの架橋反応性がより優れる点から、有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物の具体例としては、ジアルキルパーオキシド類、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-m-ジイソプロピルベンゼン、ベンゾイルパーオキシド、tert-ブチルパーオキシベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキシドが挙げられ、ジアルキルパーオキシド類、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-m-ジイソプロピルベンゼン、が好ましい。
ジアルキルパーオキシド類の具体例としては、1,1-ジ(tert-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロキシパーオキシド、tert-ブチルパーオキシマレイン酸、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジtert-ブチルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシンが挙げられ、ジアルキルパーオキシド類としては、ジクミルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサンが好ましい。
架橋剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
架橋剤は、共重合体Aを架橋するために使用される。架橋剤は、共重合体Aの架橋反応性がより優れる点から、有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物の具体例としては、ジアルキルパーオキシド類、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-m-ジイソプロピルベンゼン、ベンゾイルパーオキシド、tert-ブチルパーオキシベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキシドが挙げられ、ジアルキルパーオキシド類、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-m-ジイソプロピルベンゼン、が好ましい。
ジアルキルパーオキシド類の具体例としては、1,1-ジ(tert-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロキシパーオキシド、tert-ブチルパーオキシマレイン酸、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジtert-ブチルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシンが挙げられ、ジアルキルパーオキシド類としては、ジクミルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサンが好ましい。
架橋剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
組成物A中、架橋剤の含有量は、共重合体Aの100質量部に対して、0.03~1.5質量部であり、0.03~0.7質量部が好ましく、0.1~0.6質量部がより好ましく、0.3~0.5質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
<架橋助剤>
架橋助剤は、共重合体Aの架橋反応性を向上させるために使用される。
架橋助剤は、同一分子内に反応性官能基を2個以上有する化合物が好ましい。反応性官能基の具体例としては、炭素-炭素二重結合含有基、ハロゲン原子、酸無水物残基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、水酸基が挙げられる。架橋助剤の同一分子内に存在する複数の反応性官能基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
炭素-炭素二重結合含有基の具体例としては、ビニル基、アリル基およびメタリル基等のアルケニル基、アクリロイル基およびメタクリロイル基等の不飽和アシル基、マレイミド基が挙げられる。炭素-炭素二重結合含有基は、炭素数2~4のアルケニル基が好ましく、アリル基が特に好ましい。
架橋助剤の具体例としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、トリアリルトリメリテート、m-フェニレンジアミンビスマレイミド、p-キノンジオキシム、p,p’-ジベンゾイルキノンジオキシム、ジプロパルギルテレフタレート、ジアリルフタレート、N,N’,N’’,N’’’-テトラアリルテレフタールアミド、ビニル基含有シロキサンオリゴマー(ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルビニルシロキサン等)が挙げられる。これらの中でも、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレートが好ましく、トリアリルイソシアヌレートが特に好ましい。
架橋助剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
架橋助剤は、共重合体Aの架橋反応性を向上させるために使用される。
架橋助剤は、同一分子内に反応性官能基を2個以上有する化合物が好ましい。反応性官能基の具体例としては、炭素-炭素二重結合含有基、ハロゲン原子、酸無水物残基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、水酸基が挙げられる。架橋助剤の同一分子内に存在する複数の反応性官能基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
炭素-炭素二重結合含有基の具体例としては、ビニル基、アリル基およびメタリル基等のアルケニル基、アクリロイル基およびメタクリロイル基等の不飽和アシル基、マレイミド基が挙げられる。炭素-炭素二重結合含有基は、炭素数2~4のアルケニル基が好ましく、アリル基が特に好ましい。
架橋助剤の具体例としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、トリアリルトリメリテート、m-フェニレンジアミンビスマレイミド、p-キノンジオキシム、p,p’-ジベンゾイルキノンジオキシム、ジプロパルギルテレフタレート、ジアリルフタレート、N,N’,N’’,N’’’-テトラアリルテレフタールアミド、ビニル基含有シロキサンオリゴマー(ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルビニルシロキサン等)が挙げられる。これらの中でも、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレートが好ましく、トリアリルイソシアヌレートが特に好ましい。
架橋助剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
組成物A中、架橋助剤の含有量は、共重合体Aの100質量部に対して、0.1~3.5質量部であり、0.1~2.5質量部が好ましく、0.1~2.0質量部がより好ましく、0.15~1.5質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
組成物A中、架橋助剤の含有量に対する架橋剤の含有量の質量比(架橋剤の含有量/架橋助剤の含有量)は、0.01~8.5が好ましく、0.4~7がより好ましく、0.4~7.0がさらに好ましく、0.4~5.0がさらにより好ましく、0.5~2.0が特に好ましい。上記範囲内であれば、未反応の架橋助剤が残りにくく、架橋反応が良好に進行するため、引張強度および柔らかさにより優れる。
組成物A中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Aの100質量部に対して、5.0質量部以下が好ましく、2.0質量部以下がさらに好ましく、1.8質量部以下がより好ましく、1.5質量部以下が特に好ましい。上記値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
組成物A中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Aの100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上が特に好ましい。上記値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れる。
組成物A中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Aの100質量部に対して、5.0質量部以下が好ましく、2.0質量部以下がさらに好ましく、1.8質量部以下がより好ましく、1.5質量部以下が特に好ましい。上記値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
組成物A中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Aの100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上が特に好ましい。上記値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れる。
<受酸剤>
受酸剤は、共重合体Aの架橋反応性を向上させるために使用される。
受酸剤は、1価もしくは2価の金属酸化物、1価もしくは2価の金属水酸化物、または、脂肪酸金属塩であることが好ましい。
1価もしくは2価の金属酸化物の具体例としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化銅が挙げられる。
1価もしくは2価の金属水酸化物の具体例としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムが挙げられる。
また、ハイドロタルサイトも受酸剤として好適に用いられる。
脂肪酸金属塩としては、下記式(A4)で表される脂肪酸金属塩が挙げられる。
受酸剤は、架橋反応性をより向上できる点から、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび下記式(A4)で表される脂肪酸金属塩からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
受酸剤は、共重合体Aの架橋反応性を向上させるために使用される。
受酸剤は、1価もしくは2価の金属酸化物、1価もしくは2価の金属水酸化物、または、脂肪酸金属塩であることが好ましい。
1価もしくは2価の金属酸化物の具体例としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化銅が挙げられる。
1価もしくは2価の金属水酸化物の具体例としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムが挙げられる。
また、ハイドロタルサイトも受酸剤として好適に用いられる。
脂肪酸金属塩としては、下記式(A4)で表される脂肪酸金属塩が挙げられる。
受酸剤は、架橋反応性をより向上できる点から、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび下記式(A4)で表される脂肪酸金属塩からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
(RACOO-)nMn+ (A4)
式中、RAは炭素数10~30の有機基を示し、nは2または3の整数を示し、Mはアルカリ土類金属、Zn、Cd、Co、Sn、Cu、Pb、NiまたはAlを示す。
RAが表す有機基は、飽和でも不飽和でもよく、脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖脂肪族炭化水素基がより好ましく、飽和の直鎖脂肪族炭化水素基が特に好ましい。RAが表す有機基の炭素数は、10~30であり、10~25が好ましく、10~20がより好ましく、12~18が特に好ましい。
Mとしては、アルカリ土類金属、Zn、Pb、Alが好ましく、Mg、Ba、Ca、Zn、Alがより好ましく、Ca、Alがさらに好ましく、Caが特に好ましい。
式(A4)で表される金属塩は、一般に加工助剤として知られる高級脂肪酸の金属塩である。脂肪酸としては、動物性脂肪酸等の天然由来成分であっても人工合成成分であってもよい。また、2種以上の炭素数の脂肪酸の混合物であってもよい。
式中、RAは炭素数10~30の有機基を示し、nは2または3の整数を示し、Mはアルカリ土類金属、Zn、Cd、Co、Sn、Cu、Pb、NiまたはAlを示す。
RAが表す有機基は、飽和でも不飽和でもよく、脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖脂肪族炭化水素基がより好ましく、飽和の直鎖脂肪族炭化水素基が特に好ましい。RAが表す有機基の炭素数は、10~30であり、10~25が好ましく、10~20がより好ましく、12~18が特に好ましい。
Mとしては、アルカリ土類金属、Zn、Pb、Alが好ましく、Mg、Ba、Ca、Zn、Alがより好ましく、Ca、Alがさらに好ましく、Caが特に好ましい。
式(A4)で表される金属塩は、一般に加工助剤として知られる高級脂肪酸の金属塩である。脂肪酸としては、動物性脂肪酸等の天然由来成分であっても人工合成成分であってもよい。また、2種以上の炭素数の脂肪酸の混合物であってもよい。
式(A4)で表される金属塩の具体例としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸鉛、ステアリン酸銅、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸リチウム、リシノール酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛、ミリスチン酸アルミニウムが挙げられる。
なかでも、式(A4)で表される金属塩としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウムが好ましく、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムがより好ましく、ステアリン酸カルシウムが特に好ましい。
受酸剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
なかでも、式(A4)で表される金属塩としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウムが好ましく、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムがより好ましく、ステアリン酸カルシウムが特に好ましい。
受酸剤は、1種のみが含まれていても2種以上が含まれていてもよい。
組成物A中、受酸剤の含有量は、共重合体Aの100質量部に対して、0.01~1.5質量部が好ましく、0.03~1.0質量部がより好ましく、0.05~0.6質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
<他の成分>
組成物Aは、本発明の効果が損なわれない範囲で、上記以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分の具体例としては、加工助剤(例えば、脂肪酸エステル)、充填剤および補強剤(例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、二酸化珪素、クレー、タルク)、加硫剤、スコーチ遅延剤(例えば、オルトフェニルフェノール、ビスフェノールA等のフェノール性水酸基含有化合物類、ハイドロキノン等のキノン類、2,4-ジ(3-イソプロピルフェニル)-4-メチル-1-ペンテン等のα-メチルスチレンダイマー類)が挙げられる。
組成物Aは上述した他の成分を含んでいてもよいが、ゴムAの柔らかさがより優れる点から、組成物Aは他の成分を実質的に含まないのが好ましい。ここで、「組成物Aが他の成分を実質的に含まない」とは、組成物A中、他の成分の含有量の合計が、共重合体Aの100質量に対して、0.1質量部以下であるのを意味し、0.01質量部以下であるのが好ましく、0質量部であるのが特に好ましい。組成物Aが他の成分を実質的に含まない場合、ゴムAの全光線透過率を60~100%の範囲にすることが容易になる。
ただし、上記含フッ素共重合体、上記架橋剤、上記架橋助剤および上記受酸剤のみからなる組成物aを架橋して得られる架橋ゴムaの屈折率と、他の成分の屈折率とが同等である場合には、他の成分の含有量は上記範囲外であってもよい。架橋ゴムaの屈折率と他の成分の屈折率とが同等である場合、ゴムAの全光線透過率が低下しにくく、ゴムAの柔らかさへの影響が少ないと推測されるためである。
架橋ゴムaの屈折率と他の成分の屈折率とが同等である場合、組成物Aにおける、他の成分の含有量の合計は、共重合体Aの100質量に対して、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
組成物Aは、本発明の効果が損なわれない範囲で、上記以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分の具体例としては、加工助剤(例えば、脂肪酸エステル)、充填剤および補強剤(例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、二酸化珪素、クレー、タルク)、加硫剤、スコーチ遅延剤(例えば、オルトフェニルフェノール、ビスフェノールA等のフェノール性水酸基含有化合物類、ハイドロキノン等のキノン類、2,4-ジ(3-イソプロピルフェニル)-4-メチル-1-ペンテン等のα-メチルスチレンダイマー類)が挙げられる。
組成物Aは上述した他の成分を含んでいてもよいが、ゴムAの柔らかさがより優れる点から、組成物Aは他の成分を実質的に含まないのが好ましい。ここで、「組成物Aが他の成分を実質的に含まない」とは、組成物A中、他の成分の含有量の合計が、共重合体Aの100質量に対して、0.1質量部以下であるのを意味し、0.01質量部以下であるのが好ましく、0質量部であるのが特に好ましい。組成物Aが他の成分を実質的に含まない場合、ゴムAの全光線透過率を60~100%の範囲にすることが容易になる。
ただし、上記含フッ素共重合体、上記架橋剤、上記架橋助剤および上記受酸剤のみからなる組成物aを架橋して得られる架橋ゴムaの屈折率と、他の成分の屈折率とが同等である場合には、他の成分の含有量は上記範囲外であってもよい。架橋ゴムaの屈折率と他の成分の屈折率とが同等である場合、ゴムAの全光線透過率が低下しにくく、ゴムAの柔らかさへの影響が少ないと推測されるためである。
架橋ゴムaの屈折率と他の成分の屈折率とが同等である場合、組成物Aにおける、他の成分の含有量の合計は、共重合体Aの100質量に対して、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
組成物A中、共重合体A以外の成分、すなわち架橋剤、架橋助剤、受酸剤および他の成分の含有量の合計は、共重合体Aの100質量部に対して0.5~20質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~1.8質量部がさらに好ましく、0.5~1.5質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムAの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムAの柔らかさがより優れる。
組成物Aの調製方法としては、上記各成分を混合する方法が挙げられる。各成分の混合は、ロール、ニーダー、バンバリーミキサーまたは押し出し機等のゴム用混合装置を用いて実施できる。
また、上記各成分を混合した混合物を得た後、混合物を成形してもよい。すなわち、組成物Aは、成形物であってもよい。混合物の成形方法の具体例としては、圧縮成形、射出成形、押し出し成形、カレンダー成形、または、溶剤に溶かしてディッピングもしくはコーティングして成形する方法が挙げられる。
また、上記各成分を混合した混合物を得た後、混合物を成形してもよい。すなわち、組成物Aは、成形物であってもよい。混合物の成形方法の具体例としては、圧縮成形、射出成形、押し出し成形、カレンダー成形、または、溶剤に溶かしてディッピングもしくはコーティングして成形する方法が挙げられる。
〔用途〕
ゴムAは、O-リング、シート、ガスケット、オイルシール、ダイヤフラム、V-リング等の材料に好適である。また、耐熱性耐薬品性シール材、耐熱性耐油性シール材、電線被覆材、半導体装置用シール材、耐蝕性ゴム塗料、耐ウレア系グリース用シール材等、ゴム塗料、接着ゴム、ホース、チューブ、カレンダーシート(ロール)、スポンジ、ゴムロール、石油掘削用部材、放熱シート、溶液架橋体、ゴムスポンジ、ベアリングシール(耐ウレアグリース等)、ライニング(耐薬品)、自動車用絶縁シート、電子機器向け絶縁シート、時計向けゴムバンド、内視鏡用パッキン(耐アミン)、蛇腹ホース(カレンダーシートからの加工)、給湯器パッキン/弁、防舷材(海洋土木、船舶)、繊維・不織布(防護服等)、基盤シール材、ゴム手袋、一軸偏心ねじポンプのステータ、尿素SCRシステム用部品、防振剤、制振剤、シーリング剤、他材料への添加剤、玩具の用途にも適用できる。
ゴムAは、柔らかさが要求される用途に特に好適である。柔らかさが要求される用途の具体例としては、生体模倣チップにおけるマイクロ流路デバイスの流路形成用の材料が挙げられる。
ゴムAは、O-リング、シート、ガスケット、オイルシール、ダイヤフラム、V-リング等の材料に好適である。また、耐熱性耐薬品性シール材、耐熱性耐油性シール材、電線被覆材、半導体装置用シール材、耐蝕性ゴム塗料、耐ウレア系グリース用シール材等、ゴム塗料、接着ゴム、ホース、チューブ、カレンダーシート(ロール)、スポンジ、ゴムロール、石油掘削用部材、放熱シート、溶液架橋体、ゴムスポンジ、ベアリングシール(耐ウレアグリース等)、ライニング(耐薬品)、自動車用絶縁シート、電子機器向け絶縁シート、時計向けゴムバンド、内視鏡用パッキン(耐アミン)、蛇腹ホース(カレンダーシートからの加工)、給湯器パッキン/弁、防舷材(海洋土木、船舶)、繊維・不織布(防護服等)、基盤シール材、ゴム手袋、一軸偏心ねじポンプのステータ、尿素SCRシステム用部品、防振剤、制振剤、シーリング剤、他材料への添加剤、玩具の用途にも適用できる。
ゴムAは、柔らかさが要求される用途に特に好適である。柔らかさが要求される用途の具体例としては、生体模倣チップにおけるマイクロ流路デバイスの流路形成用の材料が挙げられる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態における架橋ゴムは、TFE単位とPAVE単位とを有する含フッ素共重合体(以下、「共重合体B」ともいう。)の架橋物である架橋ゴムであり、全光線透過率が70~100%である架橋ゴム(以下、「ゴムB」ともいう。)である。
第2実施形態における架橋ゴムは、引張強度および柔らかさに優れる。この理由としては、第1実施形態と同様である。
本発明の第2実施形態における架橋ゴムは、TFE単位とPAVE単位とを有する含フッ素共重合体(以下、「共重合体B」ともいう。)の架橋物である架橋ゴムであり、全光線透過率が70~100%である架橋ゴム(以下、「ゴムB」ともいう。)である。
第2実施形態における架橋ゴムは、引張強度および柔らかさに優れる。この理由としては、第1実施形態と同様である。
ゴムBは、共重合体Bの架橋物である。ゴムBは、共重合体Bの架橋物のみからなる架橋ゴムであってもよいし、共重合体Bの架橋物以外の成分を含む架橋ゴムであってもよい。換言すれば、ゴムBは、共重合体Bの架橋物を含む架橋ゴムであるといえる。
ゴムBに含まれ得る共重合体Bの架橋物以外の成分としては、後述の組成物Bにおける受酸剤、架橋剤および架橋助剤の未反応成分、ならびに、他の成分等が挙げられる。
ゴムBに含まれ得る共重合体Bの架橋物以外の成分としては、後述の組成物Bにおける受酸剤、架橋剤および架橋助剤の未反応成分、ならびに、他の成分等が挙げられる。
〔物性〕
以下に示すゴムBの物性について、全光線透過率、平行光線透過率、ヘイズ値および架橋度の定義、ならびに、全光線透過率、平行光線透過率、ヘイズ値、架橋度、硬度、引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率の測定方法は、第1実施形態におけるゴムAの物性の項で説明した定義および測定方法と同様である。
以下に示すゴムBの物性について、全光線透過率、平行光線透過率、ヘイズ値および架橋度の定義、ならびに、全光線透過率、平行光線透過率、ヘイズ値、架橋度、硬度、引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率の測定方法は、第1実施形態におけるゴムAの物性の項で説明した定義および測定方法と同様である。
ゴムBの全光線透過率は、70~100%であり、ゴムBがより柔らかくなる点から、73%以上が好ましく、75%以上が特に好ましく、また、ゴムBの引張強度がより優れる点から、99%以下が好ましく、95%以下がより好ましく、93%以下が特に好ましい。ここで、全光線透過率が60%以上であれば、架橋ゴムの柔らかさに優れるが、ゴムBの全光線透過率は70%以上であるので、ゴムBの柔らかさはより優れるといえる。なお、ゴムBの全光線透過率が70%以上であれば、架橋ゴムの柔らかさにより優れるとともに、透明性にもより優れる。
ゴムBの平行光線透過率は、20~100%が好ましく、ゴムBがより柔らかくなる点から、40%以上がより好ましく、50%以上がさらに好ましく、55%以上が特に好ましく、ゴムBの引張強度がより優れる点から、99%以下がより好ましく、95%以下がさらに好ましく、90%以下が特に好ましい。平行光線透過率が20%以上であれば、ゴムBの柔らかさがより優れるとともに、透明性にもより優れる。
ゴムBのヘイズ値は、0~75%が好ましく、ゴムBがより柔らかくなる点から、63%以下がより好ましく、50%以下がさらに好ましく、30%以下が特に好ましく、また、ゴムBの引張強度がより優れる点から、0.5%以上がより好ましく、0.7%以上がさらに好ましく、1%以上が特に好ましい。ヘイズ値が75%以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れるとともに、透明性にもより優れる。
ゴムBの架橋度は、5~70dNmが好ましく、10~60dNmがさらに好ましく、20~55dNmがより好ましく、40~50dNmが特に好ましい。ゴムBの架橋度が上記範囲であると、ゴム特性および柔らかさを高いレベルで両立できる。
ゴムBの硬度(Shore-A)は、40~70が好ましく、45~64がさらに好ましく、50~60が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、シール材としての性能を充分発揮する。上記範囲の上限値以下であると、柔らかさに優れるといえる。
ゴムBの引張強度は、1~21MPaが好ましく、5~15MPaが特に好ましい。ゴムBの引張強度が上記範囲内であれば、ゴムAのゴム特性および柔らかさがより優れる。
ゴムBの100%モジュラスは、ゴム特性に優れる点から、0.2~5.0MPaが好ましく、0.5~2.0MPaが特に好ましい。
ゴムBの切断時伸び率は、ゴム特性に優れる点から、100~300%が好ましく、200~250%が特に好ましい。
ゴムBの100%モジュラスは、ゴム特性に優れる点から、0.2~5.0MPaが好ましく、0.5~2.0MPaが特に好ましい。
ゴムBの切断時伸び率は、ゴム特性に優れる点から、100~300%が好ましく、200~250%が特に好ましい。
〔ゴムBの製造方法〕
ゴムBの製造方法は、特に限定されないが、全光線透過率70~100%の架橋ゴムが容易に得られる点から、後述の組成物B中の共重合体Bを架橋して得られることが好ましい。組成物B中の共重合体Bの架橋方法および架橋条件については、第1実施形態における組成物A中の共重合体Aの架橋方法および架橋条件と同様である。
ゴムBの製造方法は、特に限定されないが、全光線透過率70~100%の架橋ゴムが容易に得られる点から、後述の組成物B中の共重合体Bを架橋して得られることが好ましい。組成物B中の共重合体Bの架橋方法および架橋条件については、第1実施形態における組成物A中の共重合体Aの架橋方法および架橋条件と同様である。
〔組成物B〕
組成物Bは、共重合体Bと、架橋剤と、架橋助剤とを含む組成物であって、上記組成物B中、上記架橋剤の含有量が上記共重合体Bの100質量部に対して0.03~0.7質量部であり、上記組成物B中、上記架橋助剤の含有量が上記共重合体Bの100質量部に対して0.1~2.5質量部である組成物である。
組成物Bは、共重合体Aの代わりに共重合体Bを用いる点、および、受酸剤を含むことを必須としていない点が、少なくとも第1実施形態における組成物Aと異なる。
組成物Bは、共重合体Bと、架橋剤と、架橋助剤とを含む組成物であって、上記組成物B中、上記架橋剤の含有量が上記共重合体Bの100質量部に対して0.03~0.7質量部であり、上記組成物B中、上記架橋助剤の含有量が上記共重合体Bの100質量部に対して0.1~2.5質量部である組成物である。
組成物Bは、共重合体Aの代わりに共重合体Bを用いる点、および、受酸剤を含むことを必須としていない点が、少なくとも第1実施形態における組成物Aと異なる。
<共重合体B>
共重合体Bは、TFE単位とPAVE単位とを必須に有する点が、第1実施形態における共重合体Aとは異なる。PAVE単位の具体例については、第1実施形態における共重合体Aで説明した通りである。
共重合体Bは、P単位を含まないことが好ましい。
共重合体Bは、TFE単位とPAVE単位とを必須に有する点が、第1実施形態における共重合体Aとは異なる。PAVE単位の具体例については、第1実施形態における共重合体Aで説明した通りである。
共重合体Bは、P単位を含まないことが好ましい。
共重合体Bは、TFEおよびPAVE以外の単量体に基づく単位を有していてもよく、上述の式(A1)単位、上述の式(A2)単位が好ましい。
TFE単位の含有量の下限値は、共重合体Bの全単位に対して、40モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、60モル%以上が特に好ましい。
TFE単位の含有量の上限値は、共重合体Bの全単位に対して、90モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、69モル%未満がさらに好ましく、68モル%以下が特に好ましい。
PAVE単位の含有量は、共重合体Bの全単位に対して、10~60モル%が好ましく、20~50モル%がより好ましく、31~50モル%がさらに好ましく、32~50モル%が特に好ましく、32~40モル%が最も好ましい。
共重合体Bが式(A1)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全単位に対して、0.03~0.5モル%が好ましく、0.05~0.3モル%が特に好ましい。
共重合体Bが式(A2)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全単位に対して、5~50モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
TFE単位の含有量とPAVE単位の含有量の合計は、共重合体Bの全単位に対して、50~100モル%が好ましく、80~100モル%がさらに好ましい。
TFE単位の含有量の上限値は、共重合体Bの全単位に対して、90モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、69モル%未満がさらに好ましく、68モル%以下が特に好ましい。
PAVE単位の含有量は、共重合体Bの全単位に対して、10~60モル%が好ましく、20~50モル%がより好ましく、31~50モル%がさらに好ましく、32~50モル%が特に好ましく、32~40モル%が最も好ましい。
共重合体Bが式(A1)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全単位に対して、0.03~0.5モル%が好ましく、0.05~0.3モル%が特に好ましい。
共重合体Bが式(A2)単位を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全単位に対して、5~50モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
TFE単位の含有量とPAVE単位の含有量の合計は、共重合体Bの全単位に対して、50~100モル%が好ましく、80~100モル%がさらに好ましい。
共重合体Bに含まれる各単位の好適な組み合わせを以下に示す。
組み合わせ6:TFE単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ7:TFE単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)と、式(A1)単位との組み合わせ
組み合わせ6:TFE単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)との組み合わせ
組み合わせ7:TFE単位と、PAVE単位(好ましくは、式(A3)単位、特に好ましくは、PPVE単位またはPMVE単位)と、式(A1)単位との組み合わせ
組み合わせ6および7における共重合組成は、下記のモル比であるのが好ましい。下記のモル比であると、共重合体の架橋反応性がより一層優れ、さらにゴムBの機械特性、耐熱性、耐薬品性、耐油性、および耐候性が優れる。
組み合わせ6:TFE単位/PAVE単位=40~90/10~60(モル比)
組み合わせ7:TFE単位/PAVE単位/式(A1)単位=40~90/10~60/0.03~0.5(モル比)
組み合わせ6および7における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ6:TFE単位/PAVE単位=69~90/10~31(モル比)
組み合わせ7:TFE単位/PAVE単位/式(A1)単位=40~89.5/10~59.5/0.03~0.5(モル比)
組み合わせ6:TFE単位/PAVE単位=40~90/10~60(モル比)
組み合わせ7:TFE単位/PAVE単位/式(A1)単位=40~90/10~60/0.03~0.5(モル比)
組み合わせ6および7における共重合組成は、下記のモル比であるのがより好ましい。
組み合わせ6:TFE単位/PAVE単位=69~90/10~31(モル比)
組み合わせ7:TFE単位/PAVE単位/式(A1)単位=40~89.5/10~59.5/0.03~0.5(モル比)
共重合体Bは、ヨウ素原子を有するのが好ましく、共重合体B(高分子鎖)の末端にヨウ素原子を有するのが特に好ましい。
ヨウ素原子としては、連鎖移動剤として機能するヨード化合物に由来するヨウ素原子、ヨウ素原子を有する単量体に基づく単位中のヨウ素原子が挙げられ、ヨード化合物に由来するヨウ素原子であるのが好ましい。なお、ヨード化合物およびヨウ素原子を有する単量体の具体例は、第1実施形態で説明した通りである。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全質量に対して、0.01~5.0質量%が好ましく、0.05~2.0質量%がより好ましく、0.05~1.0質量%が特に好ましい。ヨウ素原子の含有量が上記範囲にあると、共重合体Bの架橋反応性がより優れ、ゴムBの機械特性がより優れる。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、組成物B中における架橋剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋剤の含有量)は、0.3~1.2が好ましく、0.3~1.0がより好ましく、0.35~0.70が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、組成物B中における架橋助剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋助剤の含有量)が、0.3~1.2が好ましく、0.3~1.0がより好ましく、0.35~0.70が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
ヨウ素原子としては、連鎖移動剤として機能するヨード化合物に由来するヨウ素原子、ヨウ素原子を有する単量体に基づく単位中のヨウ素原子が挙げられ、ヨード化合物に由来するヨウ素原子であるのが好ましい。なお、ヨード化合物およびヨウ素原子を有する単量体の具体例は、第1実施形態で説明した通りである。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、その含有量は、共重合体Bの全質量に対して、0.01~5.0質量%が好ましく、0.05~2.0質量%がより好ましく、0.05~1.0質量%が特に好ましい。ヨウ素原子の含有量が上記範囲にあると、共重合体Bの架橋反応性がより優れ、ゴムBの機械特性がより優れる。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、組成物B中における架橋剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋剤の含有量)は、0.3~1.2が好ましく、0.3~1.0がより好ましく、0.35~0.70が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Bがヨウ素原子を有する場合、組成物B中における架橋助剤(後述)の含有量に対するヨウ素原子の含有量の質量比(ヨウ素原子の含有量/架橋助剤の含有量)が、0.3~1.2が好ましく、0.3~1.0がより好ましく、0.35~0.70が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、架橋反応が進行しやすく、上記範囲の上限値以下であると、引張強度がより優れる。
共重合体Bの含有量は、組成物Bの全質量に対して、75~99質量%が好ましく、85~99質量%がさらに好ましく、96~99質量%がより好ましく、97~99質量%が特に好ましい。
(共重合体Bの製造方法)
共重合体Bの製造方法の一例としては、連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の存在下、上記単量体を共重合する方法が挙げられる。
共重合体Bの製造に使用する連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の具体例は、第1実施形態における連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤と同様である。
共重合体Bの製造方法の一例としては、連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の存在下、上記単量体を共重合する方法が挙げられる。
共重合体Bの製造に使用する連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤の具体例は、第1実施形態における連鎖移動剤およびラジカル重合開始剤と同様である。
共重合体Bの製造時に使用する上記以外の成分、製造方法の詳細については、国際公開第2010/082633号の段落0019~0034に記載の方法を参照できる。
<架橋剤>
組成物Bにおける架橋剤の具体例については、第1実施形態における架橋剤と同様である。
組成物B中、架橋剤の含有量は、共重合体Bの100質量部に対して、0.03~0.7質量部であり、0.1~0.6質量部が好ましく、0.1~0.5質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れる。
組成物Bにおける架橋剤の具体例については、第1実施形態における架橋剤と同様である。
組成物B中、架橋剤の含有量は、共重合体Bの100質量部に対して、0.03~0.7質量部であり、0.1~0.6質量部が好ましく、0.1~0.5質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れる。
<架橋助剤>
組成物Bにおける架橋助剤の具体例については、第1実施形態における架橋助剤と同様である。
組成物B中、架橋助剤の含有量は、共重合体Bの100質量部に対して、0.1~2.5質量部であり、0.1~2.0質量部が好ましく、0.1~1.0質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムの柔らかさがより優れる。
組成物Bにおける架橋助剤の具体例については、第1実施形態における架橋助剤と同様である。
組成物B中、架橋助剤の含有量は、共重合体Bの100質量部に対して、0.1~2.5質量部であり、0.1~2.0質量部が好ましく、0.1~1.0質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムの柔らかさがより優れる。
組成物B中、架橋助剤の含有量に対する架橋剤の含有量の質量比(架橋剤の含有量/架橋助剤の含有量)は、0.4~7が好ましく、0.4~7.0がより好ましく、0.4~5.0がさらにより好ましく、0.5~2.0が特に好ましい。上記範囲内であれば、未反応の架橋助剤が残りにくく、架橋反応が良好に進行するため、引張強度および柔らかさにより優れる。
組成物B中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Bの100質量部に対して、2.0質量部以下が好ましく、1.8質量部以下がより好ましく、1.5質量部以下が特に好ましい。上記値以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れる。
組成物B中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Bの100質量部に対して、0.10質量部以上が好ましく、0.15質量部以上が特に好ましい。上記値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れる。
組成物B中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Bの100質量部に対して、2.0質量部以下が好ましく、1.8質量部以下がより好ましく、1.5質量部以下が特に好ましい。上記値以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れる。
組成物B中、架橋剤と架橋助剤の含有量の合計が、共重合体Bの100質量部に対して、0.10質量部以上が好ましく、0.15質量部以上が特に好ましい。上記値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れる。
<他の成分>
組成物Bは、本発明の効果が損なわれない範囲で、上述の受酸剤、または、上述の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、組成物Aに含んでいてもよい成分と同様である。
組成物Bは上述した受酸剤および他の成分を含んでいてもよいが、ゴムBの柔らかさがより優れる点から、組成物Bは他の成分を実質的に含まないのが好ましい。ここで、「組成物Bが受酸剤および他の成分を実質的に含まない」とは、組成物B中、受酸剤および他の成分の含有量の合計が、共重合体Bの100質量に対して、0.1質量部以下であるのを意味し、0.01質量部以下であるのが好ましく、0質量部であるのが特に好ましい。組成物Bが受酸剤および他の成分を実質的に含まない場合、ゴムBの全光線透過率が70~100%の範囲にすることが容易になる。
ただし、上記含フッ素共重合体、上記架橋剤および上記架橋助剤のみからなる組成物bを架橋して得られる架橋ゴムbの屈折率と、受酸剤および他の成分の屈折率とが、同等である場合には、受酸剤および他の成分の含有量は上記範囲外であってもよい。架橋ゴムbの屈折率と受酸剤および他の成分の屈折率とが同等である場合、ゴムBの全光線透過率が低下しにくく、ゴムBの透明性および柔らかさへの影響が少ないと推測されるためである。
架橋ゴムbの屈折率と受酸剤および他の成分の屈折率とが同等である場合、組成物Bにおける、該受酸剤および他の成分の含有量の合計は、共重合体Bの100質量に対して、20質量部以下であるのが好ましく、15質量部以下であるのがさらに好ましく、10質量部であるのがより好ましく、5質量部以下であるのが特に好ましい。
組成物Bは、本発明の効果が損なわれない範囲で、上述の受酸剤、または、上述の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、組成物Aに含んでいてもよい成分と同様である。
組成物Bは上述した受酸剤および他の成分を含んでいてもよいが、ゴムBの柔らかさがより優れる点から、組成物Bは他の成分を実質的に含まないのが好ましい。ここで、「組成物Bが受酸剤および他の成分を実質的に含まない」とは、組成物B中、受酸剤および他の成分の含有量の合計が、共重合体Bの100質量に対して、0.1質量部以下であるのを意味し、0.01質量部以下であるのが好ましく、0質量部であるのが特に好ましい。組成物Bが受酸剤および他の成分を実質的に含まない場合、ゴムBの全光線透過率が70~100%の範囲にすることが容易になる。
ただし、上記含フッ素共重合体、上記架橋剤および上記架橋助剤のみからなる組成物bを架橋して得られる架橋ゴムbの屈折率と、受酸剤および他の成分の屈折率とが、同等である場合には、受酸剤および他の成分の含有量は上記範囲外であってもよい。架橋ゴムbの屈折率と受酸剤および他の成分の屈折率とが同等である場合、ゴムBの全光線透過率が低下しにくく、ゴムBの透明性および柔らかさへの影響が少ないと推測されるためである。
架橋ゴムbの屈折率と受酸剤および他の成分の屈折率とが同等である場合、組成物Bにおける、該受酸剤および他の成分の含有量の合計は、共重合体Bの100質量に対して、20質量部以下であるのが好ましく、15質量部以下であるのがさらに好ましく、10質量部であるのがより好ましく、5質量部以下であるのが特に好ましい。
組成物B中、共重合体B以外の成分、すなわち架橋剤、架橋助剤、受酸剤および他の成分の含有量の合計は、共重合体Bの100質量部に対して、0.5~20質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~1.8質量部がさらに好ましく、0.5~1.2質量部が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、ゴムBの引張強度がより優れ、上記範囲の上限値以下であれば、ゴムBの柔らかさがより優れる。
組成物Bの調製方法としては、第1実施形態における組成物Aの調製方法と同様である。
また、上記各成分を混合した混合物を得た後、混合物を成形してもよい。すなわち、組成物Bは成形物であってもよい。成形方法の具体例は、第1実施形態で説明した通りである。
また、上記各成分を混合した混合物を得た後、混合物を成形してもよい。すなわち、組成物Bは成形物であってもよい。成形方法の具体例は、第1実施形態で説明した通りである。
<用途>
ゴムBの用途は、第1実施形態におけるゴムAの用途と同様である。
ゴムBの用途は、第1実施形態におけるゴムAの用途と同様である。
以下、例を挙げて本発明を詳細に説明する。例1-1~1-14および例2-1~2-3は実施例であり、例1-15~1-18および例2-4~2-9は比較例である。ただし本発明はこれらの例に限定されない。なお、後述する表中における各成分の配合量は、質量基準を示す。
[共重合組成の測定]
核磁気共鳴(NMR)分析により、共重合体中の各単位の含有量を算出した。
また、自動試料燃焼装置イオンクロマトグラフ用前処理装置(三菱ケミカルアナリテック社製、AQF-100型)とイオンクロマトグラフを組み合わせた装置により、共重合体中のヨウ素原子の含有量を算出した。
核磁気共鳴(NMR)分析により、共重合体中の各単位の含有量を算出した。
また、自動試料燃焼装置イオンクロマトグラフ用前処理装置(三菱ケミカルアナリテック社製、AQF-100型)とイオンクロマトグラフを組み合わせた装置により、共重合体中のヨウ素原子の含有量を算出した。
[全光線透過率、平行光線透過率]
全光線透過率および平行光線透過率は、架橋ゴムの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠し、ヘーズメータ(日本電色社製、NDH5000)を用いて測定した。
全光線透過率および平行光線透過率は、架橋ゴムの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠し、ヘーズメータ(日本電色社製、NDH5000)を用いて測定した。
[ヘイズ値]
ヘイズ値は、架橋ゴムの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定した。
ヘイズ値は、架橋ゴムの板状の成形物(厚み2mm)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定した。
[架橋度]
後述の表に示す成分および配合量に調合し、2本ロールにより、室温下にて10分間混練し、混合された組成物を得た。
得られた組成物について、架橋特性測定機(アルファーテクノロジーズ社製、商品名「RPA2000」)を用いて160℃で12分間、振幅3度の条件にて架橋特性を測定した。
測定されるMHはトルクの最大値を示し、MLはトルクの最小値を示し、MH-ML(MHからMLを差し引いた値)は架橋度(単位:dNm)を示す。
後述の表に示す成分および配合量に調合し、2本ロールにより、室温下にて10分間混練し、混合された組成物を得た。
得られた組成物について、架橋特性測定機(アルファーテクノロジーズ社製、商品名「RPA2000」)を用いて160℃で12分間、振幅3度の条件にて架橋特性を測定した。
測定されるMHはトルクの最大値を示し、MLはトルクの最小値を示し、MH-ML(MHからMLを差し引いた値)は架橋度(単位:dNm)を示す。
[引張強度、100%モジュラス、切断時伸び率、硬度]
架橋度の測定と同様にして得られた組成物を、後述の表に示す架橋条件にて熱プレス(1次架橋)して、厚み2mmの架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートを3号ダンベルで打ち抜き、測定試料を作製した。
得られた測定試料を用いて、JIS K6251:2017に準拠する方法にて、引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率を測定した。また、得られた測定試料を用いて、JIS K6253-3:2012に準拠して、タイプAデュロメータを用いて硬度(Shore-A)を測定した。
引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率はデータ処理付引張試験機(クイックリーダー)TS-2530(上島製作所社製)を用い、硬度はデジテスト ショアーA(H.バーレイス試験機社製)を用いて測定を行った。
引張強度が1MPa以上であれば、架橋ゴムの引張強度に優れているといえる。
引張強度が5MPa以上であれば、架橋ゴムの引張強度により優れているといえる。
硬度が70以下であれば、架橋ゴムの柔らかさに優れているといえる。
硬度が60以下であれば、架橋ゴムの柔らかさにより優れているといえる。
架橋度の測定と同様にして得られた組成物を、後述の表に示す架橋条件にて熱プレス(1次架橋)して、厚み2mmの架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートを3号ダンベルで打ち抜き、測定試料を作製した。
得られた測定試料を用いて、JIS K6251:2017に準拠する方法にて、引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率を測定した。また、得られた測定試料を用いて、JIS K6253-3:2012に準拠して、タイプAデュロメータを用いて硬度(Shore-A)を測定した。
引張強度、100%モジュラスおよび切断時伸び率はデータ処理付引張試験機(クイックリーダー)TS-2530(上島製作所社製)を用い、硬度はデジテスト ショアーA(H.バーレイス試験機社製)を用いて測定を行った。
引張強度が1MPa以上であれば、架橋ゴムの引張強度に優れているといえる。
引張強度が5MPa以上であれば、架橋ゴムの引張強度により優れているといえる。
硬度が70以下であれば、架橋ゴムの柔らかさに優れているといえる。
硬度が60以下であれば、架橋ゴムの柔らかさにより優れているといえる。
[共重合体A1の製造]
国際公開第2017/057512号の実施例5の方法を参考にして、共重合体A1を製造した。
共重合体A1の共重合組成は、TFE単位/P単位/C3DVE単位=56/43.8/0.2(モル比)であった。共重合体A1中のヨウ素原子の含有量は0.37質量%であった。
国際公開第2017/057512号の実施例5の方法を参考にして、共重合体A1を製造した。
共重合体A1の共重合組成は、TFE単位/P単位/C3DVE単位=56/43.8/0.2(モル比)であった。共重合体A1中のヨウ素原子の含有量は0.37質量%であった。
[共重合体A2の製造]
国際公開第2009/119202号の実施例1の方法を参考にして、共重合体A2を製造した。
共重合体A2の共重合組成は、TFE単位/P単位=56/44(モル比)であった。共重合体A2中のヨウ素原子の含有量は0.26質量%であった。
国際公開第2009/119202号の実施例1の方法を参考にして、共重合体A2を製造した。
共重合体A2の共重合組成は、TFE単位/P単位=56/44(モル比)であった。共重合体A2中のヨウ素原子の含有量は0.26質量%であった。
[共重合体B1の製造]
国際公開第2010/082633号の比較例1の方法を参考にして、共重合体B1を製造した。
共重合体B1の共重合組成は、TFE単位/PMVE単位=66/34(モル比)であった。共重合体B1中のヨウ素原子の含有量は0.20質量%であった。
国際公開第2010/082633号の比較例1の方法を参考にして、共重合体B1を製造した。
共重合体B1の共重合組成は、TFE単位/PMVE単位=66/34(モル比)であった。共重合体B1中のヨウ素原子の含有量は0.20質量%であった。
[共重合体B2の製造]
PBDVEをC3DVEに変更した以外は、国際公開第2010/082633号の実施例1の方法を参考にして、共重合体B2を製造した。
共重合体B2の共重合組成は、TFE単位/PMVE単位/C3DVE単位=65.9:34.0:0.1(モル比)であった。共重合体B2中のヨウ素原子の含有量は0.20質量%であった。
PBDVEをC3DVEに変更した以外は、国際公開第2010/082633号の実施例1の方法を参考にして、共重合体B2を製造した。
共重合体B2の共重合組成は、TFE単位/PMVE単位/C3DVE単位=65.9:34.0:0.1(モル比)であった。共重合体B2中のヨウ素原子の含有量は0.20質量%であった。
[例1-1~例1-18および例2-1~例2-9]
表に示す成分および配合量に調合し、2本ロールにより、室温下にて10分間混練し、混合された組成物を得た。得られた組成物を、後述の表に示す架橋条件にて熱プレス(1次架橋)して、シート状の例1-1~例1-14および例2-1~例2-9の架橋ゴム(架橋ゴムシート)を得た。例1-15~例1-18の組成物については、組成物が架橋せず、架橋ゴムが得られなかった。
得られた組成物および架橋ゴムを用いて、上述の各種物性を測定した。測定結果を表に示す。
表に示す成分および配合量に調合し、2本ロールにより、室温下にて10分間混練し、混合された組成物を得た。得られた組成物を、後述の表に示す架橋条件にて熱プレス(1次架橋)して、シート状の例1-1~例1-14および例2-1~例2-9の架橋ゴム(架橋ゴムシート)を得た。例1-15~例1-18の組成物については、組成物が架橋せず、架橋ゴムが得られなかった。
得られた組成物および架橋ゴムを用いて、上述の各種物性を測定した。測定結果を表に示す。
共重合体を除く表に記載の各成分の概要を以下に示す。
R8200:商品名「AEROSIL(登録商標) R8200」、日本エアロジル社製、補強剤
パーカドックス14:商品名、化薬アクゾ社製、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、架橋剤(有機過酸化物)
パーヘキサ25B:商品名、日本油脂社製、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、架橋剤(有機過酸化物)
TAIC:商品名、三菱ケミカル社製、トリアリルイソシアネート、架橋助剤
ステアリン酸Ca:ステアリン酸カルシウム、受酸剤
R8200:商品名「AEROSIL(登録商標) R8200」、日本エアロジル社製、補強剤
パーカドックス14:商品名、化薬アクゾ社製、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、架橋剤(有機過酸化物)
パーヘキサ25B:商品名、日本油脂社製、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、架橋剤(有機過酸化物)
TAIC:商品名、三菱ケミカル社製、トリアリルイソシアネート、架橋助剤
ステアリン酸Ca:ステアリン酸カルシウム、受酸剤
表1に示す通り、含フッ素共重合体である共重合体A(共重合体A1または共重合体A2)の架橋物であって、全光線透過率が60~100%である架橋ゴムは、得られる架橋ゴムの柔らかさが優れ(硬度が70以下)、かつ、引張強度にも優れる(引張強度が1.0MPa以上)ことが確認できた(例1-1~例1-14)。
また、例1-8および例1-10~例1-12は、例1-7と比べて受酸剤の量が多く、むらなく架橋反応が進行し、さらに、例1-9と比べて受酸剤の量が少なく、微結晶が生じにくかったため、柔らかさが例1-7および1-9と比べて優れていたと考えられる。
これに対して、表1に示す通り、例1-15~例1-18では、含フッ素共重合体である共重合体A(共重合体A1または共重合体A2)の架橋物が得られず、ゴムとして使用できなかったため、各種物性の測定が不可能であった。
また、例1-8および例1-10~例1-12は、例1-7と比べて受酸剤の量が多く、むらなく架橋反応が進行し、さらに、例1-9と比べて受酸剤の量が少なく、微結晶が生じにくかったため、柔らかさが例1-7および1-9と比べて優れていたと考えられる。
これに対して、表1に示す通り、例1-15~例1-18では、含フッ素共重合体である共重合体A(共重合体A1または共重合体A2)の架橋物が得られず、ゴムとして使用できなかったため、各種物性の測定が不可能であった。
表2に示す通り、含フッ素共重合体である共重合体B(共重合体B1または共重合体B2)の架橋物であって、全光線透過率が70~100%である架橋ゴム(例2-1~例2-3)は、引張強度により優れ(引張強度が5.0MPa以上)、全光線透過率が70%未満の架橋ゴム(例2-4~例2-9)と比較して、柔らかさがより優れる(硬度が60以下)ことが確認できた。
なお、2019年03月08日に出願された日本特許出願2019-042766号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、2019年03月08日に出願された日本特許出願2019-042766号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (14)
- 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、
前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位とを有する共重合体であり、
全光線透過率が60~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。 - 平行光線透過率が5~100%である、請求項1に記載の架橋ゴム。
- ヘイズ値が0~90%である、請求項1または2に記載の架橋ゴム。
- 架橋度が3~70dNmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 引張強度が1~21MPaである、請求項1~4のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、請求項1~5のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 切断時伸び率が250~1000%である、請求項1~6のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 含フッ素共重合体の架橋物である架橋ゴムであって、
前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位とを有する共重合体であり、
全光線透過率が70~100%であることを特徴とする、架橋ゴム。 - 平行光線透過率が20~100%である、請求項8に記載の架橋ゴム。
- ヘイズ値が0~75%である、請求項8または9に記載の架橋ゴム。
- 架橋度が5~70dNmである、請求項8~10のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 引張強度が1~21MPaである、請求項8~11のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 100%モジュラスが0.2~5.0MPaである、請求項8~12のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
- 切断時伸び率が100~300%である、請求項8~13のいずれか1項に記載の架橋ゴム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202080018973.1A CN113544160A (zh) | 2019-03-08 | 2020-03-06 | 交联橡胶 |
KR1020217026078A KR20210139228A (ko) | 2019-03-08 | 2020-03-06 | 가교 고무 |
EP20770369.5A EP3936531A1 (en) | 2019-03-08 | 2020-03-06 | Crosslinked rubber |
JP2021505024A JPWO2020184432A1 (ja) | 2019-03-08 | 2020-03-06 | |
US17/411,216 US20210380740A1 (en) | 2019-03-08 | 2021-08-25 | Crosslinked rubber |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019042766 | 2019-03-08 | ||
JP2019-042766 | 2019-03-08 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US17/411,216 Continuation US20210380740A1 (en) | 2019-03-08 | 2021-08-25 | Crosslinked rubber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020184432A1 true WO2020184432A1 (ja) | 2020-09-17 |
Family
ID=72427584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/009667 WO2020184432A1 (ja) | 2019-03-08 | 2020-03-06 | 架橋ゴム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210380740A1 (ja) |
EP (1) | EP3936531A1 (ja) |
JP (1) | JPWO2020184432A1 (ja) |
KR (1) | KR20210139228A (ja) |
CN (1) | CN113544160A (ja) |
WO (1) | WO2020184432A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117050446B (zh) * | 2023-09-19 | 2024-05-10 | 上海芯密科技有限公司 | 一种高性能的四丙氟橡胶组合物及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004043736A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Asahi Glass Co Ltd | ふっ素ゴム成形体及びその製造方法 |
WO2009119202A1 (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体及び製造方法 |
WO2010082633A1 (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体およびその製造方法、架橋ゴム物品 |
WO2017057512A1 (ja) | 2015-10-01 | 2017-04-06 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体、その製造方法、架橋ゴムおよびその製造方法 |
WO2018159307A1 (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Agc株式会社 | 含フッ素重合体、その硬化物の製造方法および発光装置 |
JP2019042766A (ja) | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 村田機械株式会社 | プレス機械及びプレス機械の制御方法 |
-
2020
- 2020-03-06 EP EP20770369.5A patent/EP3936531A1/en not_active Withdrawn
- 2020-03-06 WO PCT/JP2020/009667 patent/WO2020184432A1/ja unknown
- 2020-03-06 KR KR1020217026078A patent/KR20210139228A/ko unknown
- 2020-03-06 CN CN202080018973.1A patent/CN113544160A/zh active Pending
- 2020-03-06 JP JP2021505024A patent/JPWO2020184432A1/ja active Pending
-
2021
- 2021-08-25 US US17/411,216 patent/US20210380740A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004043736A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Asahi Glass Co Ltd | ふっ素ゴム成形体及びその製造方法 |
WO2009119202A1 (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体及び製造方法 |
WO2010082633A1 (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体およびその製造方法、架橋ゴム物品 |
WO2017057512A1 (ja) | 2015-10-01 | 2017-04-06 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素弾性共重合体、その製造方法、架橋ゴムおよびその製造方法 |
WO2018159307A1 (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Agc株式会社 | 含フッ素重合体、その硬化物の製造方法および発光装置 |
JP2019042766A (ja) | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 村田機械株式会社 | プレス機械及びプレス機械の制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210380740A1 (en) | 2021-12-09 |
KR20210139228A (ko) | 2021-11-22 |
CN113544160A (zh) | 2021-10-22 |
EP3936531A1 (en) | 2022-01-12 |
JPWO2020184432A1 (ja) | 2020-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2731565C1 (ru) | Фторированный эластичный сополимер, способ его получения, сшитый каучук и способ его получения | |
JP5644502B2 (ja) | 含フッ素弾性共重合体、その製造方法および架橋ゴム | |
US6429271B1 (en) | Fluoroelastomer composition having excellent processability and low temperature properties | |
CN115413289B (zh) | 含氟共聚物组合物及交联橡胶物品 | |
WO2021210503A1 (ja) | 含フッ素共重合体組成物および架橋ゴム物品 | |
WO2020184432A1 (ja) | 架橋ゴム | |
WO2020184429A1 (ja) | 組成物、架橋ゴムおよびその製造方法 | |
CN114630845B (zh) | 含氟共聚物、含氟共聚物组合物及交联橡胶物品 | |
US20220204675A1 (en) | Fluorinated copolymer composition and crosslinked rubber article | |
JP7400805B2 (ja) | 含フッ素共重合体組成物、架橋ゴムおよびその製造方法 | |
US20200109226A1 (en) | Fluorinated elastic copolymer composition and crosslinked rubber article | |
TWI854052B (zh) | 含氟共聚物組成物及交聯橡膠物品 | |
WO2024143284A1 (ja) | 含フッ素共重合体組成物及びその架橋物 | |
JP2009029892A (ja) | 含フッ素弾性共重合体組成物およびその架橋ゴム部材 | |
JP2018044078A (ja) | 含フッ素弾性共重合体組成物および架橋ゴム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20770369 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021505024 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020770369 Country of ref document: EP Effective date: 20211008 |