JP4353514B2 - Article containing fluororubber composition and cured product thereof - Google Patents
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Description
本発明は、耐溶剤性、耐薬品性、耐候性、耐熱性、撥水性、撥油性に優れ、かつ低温特性の良好な硬化物ゴムを得ることができる硬化性フルオロポリエーテルゴム組成物及びゴム製品に関する。 The present invention relates to a curable fluoropolyether rubber composition and a rubber that are excellent in solvent resistance, chemical resistance, weather resistance, heat resistance, water repellency, oil repellency, and can obtain a cured rubber having good low-temperature characteristics. Regarding products.
1分子中に2個のビニル基を有し、かつ主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状フルオロポリエーテル化合物、1分子中に1個以上のフッ素含有基を有し、かつ2個以上のヒドロシリル基を有する含フッ素オルガノ水素シロキサン及び触媒量の白金族化合物(ヒドロシリル化反応触媒)から成る組成物から、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、低温特性、透湿性等の性質がバランスよく優れた硬化物を得ることができることが特許第2990646号公報において提案されている。 A linear fluoropolyether compound having two vinyl groups in one molecule and a perfluoropolyether structure in the main chain, having one or more fluorine-containing groups in one molecule, and 2 Properties such as heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, low temperature characteristics, moisture permeability, etc. from a composition comprising a fluorine-containing organohydrogensiloxane having at least one hydrosilyl group and a catalytic amount of a platinum group compound (hydrosilylation reaction catalyst) Japanese Patent No. 2990646 proposes that an excellent cured product with a good balance can be obtained.
また、特願2002−001257号においては主鎖にパーフルオロポリエーテル構造を有するフルオロポリエーテル化合物と補強性フィラーとパーオキサイド架橋剤とからなる組成物から、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、低温特性の性質がバランスよく優れた硬化物を得ることができることが示されている。 In Japanese Patent Application No. 2002-001257, a composition comprising a fluoropolyether compound having a perfluoropolyether structure in the main chain, a reinforcing filler, and a peroxide crosslinking agent is used. It has been shown that a cured product having a good balance of properties at low temperatures can be obtained.
これらのフルオロポリエーテルゴム組成物は−50℃以下でも柔軟性を失わず、フッ化オレフィン系エラストマー類で問題となる長時間の低温環境でも脆化することのない優れた低温特性を示す。 These fluoropolyether rubber compositions do not lose flexibility even at −50 ° C. or lower, and exhibit excellent low-temperature characteristics that do not cause embrittlement even in a long-time low-temperature environment that is a problem with fluorinated olefin elastomers.
このようなフルオロポリエーテルゴム組成物の場合、使用目的に応じた物性の硬化物を得るために、しばしばヒュームドシリカ、石英粉末、ガラス繊維、カーボン及び酸化チタン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩等の無機系の充填材が添加される。 In the case of such a fluoropolyether rubber composition, in order to obtain a cured product having physical properties according to the purpose of use, fumed silica, quartz powder, glass fiber, carbon and titanium oxide and other metal oxides, calcium carbonate, An inorganic filler such as a metal carbonate such as magnesium carbonate is added.
ところがフッ酸成分の存在下では、これら無機系の充填材の配合量が増えるに従いフッ素ゴム組成物の硬化物の内部にフッ素イオンが容易に浸透し易くなり耐フッ酸性が低下してしまうという欠点がある。 However, in the presence of the hydrofluoric acid component, as the blending amount of these inorganic fillers increases, fluorine ions easily penetrate into the cured product of the fluororubber composition and the hydrofluoric acid resistance decreases. There is.
一方、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンあるいはテトラフルオロエチレンの共重合体に代表されるフッ化オレフィン系エラストマー類は耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、耐フッ酸性についても比較的良好な材料であり、シール、ガスケット、ホース、O−リング等に広く用いられている。 On the other hand, fluorinated olefin elastomers represented by copolymers of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene or tetrafluoroethylene have excellent heat resistance, chemical resistance and solvent resistance, and relatively good hydrofluoric acid resistance. It is a material and is widely used for seals, gaskets, hoses, O-rings and the like.
しかし、一般にこれらのフッ化オレフィン系エラストマー類は低温で剛性を示しゴムとしての性能を発揮しなくなることも広く知られている。たとえばフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロプロピレンとの共重合体のガラス転移温度は0℃よりもわずかに低い程度であり、さらに低い温度や、長時間の低温環境下では容易に脆化する。このため低温にさらされる条件下で使用できないという大きな欠点がある。 However, it is also widely known that these fluorinated olefin elastomers generally exhibit rigidity at low temperatures and do not exhibit rubber performance. For example, the glass transition temperature of a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene is slightly lower than 0 ° C., and it easily becomes brittle at a lower temperature or a long-time low temperature environment. For this reason, there is a major drawback that it cannot be used under conditions exposed to low temperatures.
本発明は、上記要望に応えるためになされたもので、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、透湿性等の諸特性に優れている上、低温特性と耐フッ酸性に優れた硬化物を与える硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made to meet the above demands, and has excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, moisture permeability and the like, as well as a cured product excellent in low temperature properties and hydrofluoric acid resistance. An object of the present invention is to provide a curable fluoropolyether rubber composition.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、(A)25℃における粘度が1,000Pa・s以上である下記一般式(1)で表される高分子化合物、 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have (A) a polymer compound represented by the following general formula (1) having a viscosity at 25 ° C. of 1,000 Pa · s or higher,
(但し、nは1以上の整数、Rfは二価のパーフルオロアルキレン基又はパーフルオロオキシアルキレン基、Qは二価の有機基、Zは一価の有機基を示す。)
(B)平均粒径0.001〜200μmの含フッ素エラストマー硬化物粒子、(C)パーオキサイド架橋剤から、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、低温特性、透湿性等の諸特性に優れている上、低温特性、耐フッ酸性に優れつ硬化物を与える硬化性フルオロポリエーテルゴム組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
(However, n represents an integer of 1 or more, Rf represents a divalent perfluoroalkylene group or perfluorooxyalkylene group, Q represents a divalent organic group, and Z represents a monovalent organic group.)
(B) Fluorine-containing elastomer cured particles having an average particle size of 0.001 to 200 μm, (C) Excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, low temperature characteristics, moisture permeability, etc. In addition, the inventors have found that a curable fluoropolyether rubber composition having excellent low-temperature characteristics and hydrofluoric acid resistance and giving a cured product can be obtained, and the present invention has been made.
即ち、本発明は、(A)成分、(B)成分、(C)成分を含有してなる硬化性フッ素ゴム組成物及びこの組成物を硬化してなるフッ素ゴム硬化物を部分構造又は全体構造として有する物品を提供する。 That is, the present invention relates to a curable fluororubber composition comprising the component (A), the component (B), and the component (C), and a fluororubber cured product obtained by curing the composition. As an article to have.
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
(A)成分
(A)成分は、25℃の粘度が1,000Pa・s以上、好ましくは2,000〜100,000Pa・s、更に好ましくは2,000〜10,000Pa・sの下記一般式(1)で表される高分子化合物である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Component (A) The component (A) has a viscosity at 25 ° C. of 1,000 Pa · s or more, preferably 2,000 to 100,000 Pa · s, more preferably 2,000 to 10,000 Pa · s. It is a polymer compound represented by (1).
この場合、nは上記粘度を与える数である。この場合、(A)成分は、通常生ゴム状のものが好ましく、ノナフルオロブチルメチルエーテルに10質量%の濃度で溶解させたときの溶液の動粘度が2.0mm2/s以上、より好ましくは5〜50mm2/s、特に10〜40mm2/sであることが好ましい。 In this case, n is a number that gives the viscosity. In this case, the component (A) is usually in the form of a raw rubber, and the kinematic viscosity of the solution when dissolved in nonafluorobutyl methyl ether at a concentration of 10% by mass is 2.0 mm 2 / s or more, more preferably It is preferable that it is 5-50 mm < 2 > / s, especially 10-40 mm < 2 > / s.
Rfはそれぞれ独立に、CmF2m(m=2〜15)で示される二価のパーフルオロアルキレン基、又は下記式(2)、(3)、(4)で示される基から選ばれる二価のパーフルオロオキシアルキレン基であることが好ましい。 Rf is independently selected from a divalent perfluoroalkylene group represented by C m F 2m (m = 2 to 15) or a group represented by the following formulas (2), (3), and (4). A valent perfluorooxyalkylene group is preferred.
(Xはそれぞれ独立にF又はCF3基、rは2〜6の整数、t、uはそれぞれ1又は2、p、qはそれぞれ0〜200の整数、sは0〜6の整数であるが、p、q、sが同時に0とはならない。)
(X is independently F or CF 3 group, r is an integer of 2 to 6, t and u are each 1 or 2, p and q are integers of 0 to 200, and s is an integer of 0 to 6, respectively. , P, q, and s are not 0 at the same time.)
(Xは前記と同じ、v、wはそれぞれ1〜50の整数。)
(X is the same as above, v and w are integers of 1 to 50, respectively.)
(yは1〜100の整数。)
(Y is an integer from 1 to 100.)
二価のパーフルオロアルキレン基は直鎖でも分岐していてもよく、例えば−C2F4−、−C3F6−、−C4F8−、−C6F12−、−C8F16−、−C10F20−、−C2F4CF(CF3)C4F8−などが例示される。 Divalent perfluoroalkylene groups may be either linear or branched, for example -C 2 F 4 -, - C 3 F 6 -, - C 4 F 8 -, - C 6 F 12 -, - C 8 F 16- , -C 10 F 20- , -C 2 F 4 CF (CF 3 ) C 4 F 8- and the like are exemplified.
二価のパーフルオロオキシアルキレン基としては、例えば下記のものが例示される。 Examples of the divalent perfluorooxyalkylene group include the following.
また、Qは下記式(5)で表される基であることが好ましい。 Q is preferably a group represented by the following formula (5).
(但し、R1は炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基から選ばれる一価炭化水素基、R2は水素原子又はR1と同様の一価炭化水素基、R3は酸素原子又は炭素原子数1〜8のアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、これらの基の水素原子の一部をハロゲン原子で置換した基、及び上記アルキレン基とアリーレン基とを組み合わせた基から選ばれる二価炭化水素基、R4はR1と同様の一価炭化水素基、R5はR1と同様の一価炭化水素基、又は炭素原子数2〜20の脂肪族不飽和結合を含有する一価炭化水素基、及びこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基から選ばれる一価炭化水素基を示す。) (Where R 1 is a monovalent hydrocarbon selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a group in which some or all of the hydrogen atoms in these groups are substituted with halogen atoms. Group, R 2 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group similar to R 1 , R 3 is an oxygen atom or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkylene group, an arylene group, one of the hydrogen atoms of these groups A divalent hydrocarbon group selected from a group in which a part is substituted with a halogen atom, and a group in which the alkylene group and the arylene group are combined, R 4 is a monovalent hydrocarbon group similar to R 1 , R 5 is R 1 and From the same monovalent hydrocarbon group, or a monovalent hydrocarbon group containing an aliphatic unsaturated bond having 2 to 20 carbon atoms, and a group in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with halogen atoms Monovalent hydrocarbon chosen A group.)
R 1 、R 2 、R 4 の例示:
R1、R4は炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基から選ばれる一価炭化水素基であり、R2は水素原子又はR1と同様の一価炭化水素基である。R1、R2、R4の一価炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などのアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基などのアラルキル基、あるいはこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換したクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基などが挙げられる。
Examples of R 1 , R 2 and R 4 :
R 1 and R 4 are monovalent hydrocarbons selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a group in which some or all of the hydrogen atoms in these groups are substituted with halogen atoms. R 2 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group similar to R 1 . Examples of the monovalent hydrocarbon group for R 1 , R 2 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a hexyl group, an octyl group, and a decyl group. Alkyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloheptyl groups and other cycloalkyl groups, phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups and other aryl groups, benzyl groups, phenylethyl groups, phenylpropyl groups, methylbenzyl groups, etc. Or a chloromethyl group, a chloropropyl group, a bromoethyl group, a trifluoropropyl group or the like in which part or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom.
R 5 の例示:
R5はR1と同様の一価炭化水素基、又は炭素原子数2〜20の脂肪族不飽和結合を含有する一価炭化水素基である。R5の脂肪族不飽和結合を含有する一価炭化水素基としては、例えばビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基及び下記構造の基が例示される。
Illustration of R 5 :
R 5 is the same monovalent hydrocarbon group as R 1 or a monovalent hydrocarbon group containing an aliphatic unsaturated bond having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group containing an aliphatic unsaturated bond represented by R 5 include a vinyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, an isobutenyl group, a hexenyl group, a cyclohexenyl group, and a group having the following structure. The
(Siとの結合部位を示すために、化学式中にSiを記す。) (In order to show the bonding site with Si, Si is written in the chemical formula.)
または、これらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基として、下記のものが例示される。 Or the following is illustrated as a group which substituted a part or all of the hydrogen atoms of these groups by the halogen atom.
(Siとの結合部位を示すために、化学式中にSiを記す。) (In order to show the bonding site with Si, Si is written in the chemical formula.)
R 3 の二価の有機基の例示:
R3は酸素原子又は炭素原子数1〜8の二価炭化水素基である。R3の二価炭化水素基としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチルエチレン基、ブチレン基、ヘキサメチレン基等のアルキレン基、シクロへキシレン基等のシクロアルキレン基、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基等のアリーレン基、これらの基の水素原子の一部をハロゲン原子で置換した基、及び上記アルキレン基とアリーレン基とを組み合わせた基から選ばれる二価炭化水素基などが挙げられる。
Examples of divalent organic groups for R 3 :
R 3 is an oxygen atom or a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group for R 3 include alkylene groups such as methylene group, ethylene group, propylene group, methylethylene group, butylene group and hexamethylene group, cycloalkylene groups such as cyclohexylene group, phenylene group and tolylene. Groups, arylene groups such as xylylene groups, groups obtained by substituting some of the hydrogen atoms of these groups with halogen atoms, and divalent hydrocarbon groups selected from the groups obtained by combining the above alkylene groups and arylene groups. .
Zは炭素原子数1〜30の一価炭化水素基等の有機基が好ましく、酸素、窒素、硫黄、ケイ素から選ばれる原子を結合途中に有していてもよく、これらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基あるいはこれらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子等で置換したクロロメチル基、ブロモエチル基、クロロプロピル基、トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、これらの基の途中に、エーテル結合、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合、スルホニルアミド結合、シロキサン結合等を含んだ基を挙げることができる。 Z is preferably an organic group such as a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and may have an atom selected from oxygen, nitrogen, sulfur and silicon in the middle of bonding. A group in which a part or all of them are substituted with a halogen atom may be used. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Cycloalkyl groups such as alkyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloheptyl groups, aryl groups such as phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, phenylethyl groups, phenylpropyl groups, or the like A chloromethyl group, a bromoethyl group, a chloropropyl group, a trifluoropropyl group, 3,3,4,4,5, in which a part or all of the hydrogen atoms in the group is substituted with a halogen atom such as fluorine, chlorine or bromine 5,6,6,6-nonafluorohexyl group, ether bond, amide bond in the middle of these groups , An ester bond, a urethane bond, sulfonyl amide bond include laden group a siloxane bond.
(B)成分
(B)平均粒径0.001〜200μmの含フッ素エラストマー硬化物粒子
本発明における成分(B)は平均粒径0.001〜200μm好ましくは0.05〜50μmの含フッ素エラストマー硬化物粒子である。成分(B)は成分(A)に対する充填剤として作用するが、成分(B)の平均粒径が0.001μmに満たないと十分な量を添加することができず、また200μmを超えると最終的な硬化物のゴム強度を上げることが困難になる。
(B) Component (B) Fluorinated Elastomer Cured Particles with an Average Particle Size of 0.001 to 200 μm Component (B) in the present invention is a fluorinated elastomer cured with an average particle size of 0.001 to 200 μm, preferably 0.05 to 50 μm. It is a physical particle. Although component (B) acts as a filler to component (A), can not be a sufficient amount when the average particle diameter of component (B) is less than 0.001 [mu] m, and when it exceeds 200μm final It is difficult to increase the rubber strength of a typical cured product.
該粒子の原料である含フッ素エラストマーは、フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオロエチレンを含むモノマー群からなるラジカル共重合性のモノマーを共重合してなるものが特に好適であり、共重合性のモノマー群のフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン以外のモノマーとしては、具体的にはヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、1−ヒドロペンタフルオロプロペン等の含フッ素エチレン性不飽和モノマー、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル等のパーフルオロビニルエーテル類、、パーフルオロシクロブテン、パーフルオロメチルシクロプロペン等のフッ素化環状オレフィンが、エチレン、プロピレン等の非フッ素化炭化水素エチレン性不飽和モノマーが挙げられる。 The fluorine-containing elastomer that is the raw material of the particles is particularly preferably one obtained by copolymerizing a radical copolymerizable monomer consisting of a monomer group containing vinylidene fluoride and / or tetrafluoroethylene. Specific examples of monomers other than vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene include fluorinated ethylenically unsaturated monomers such as hexafluoropropylene, vinyl fluoride, chlorotrifluoroethylene, and 1-hydropentafluoropropene, and perfluoro Perfluorovinyl ethers such as methyl vinyl ether and perfluoropropyl vinyl ether, and fluorinated cyclic olefins such as perfluorocyclobutene and perfluoromethylcyclopropene are non-fluorinated hydrocarbons such as ethylene and propylene. Nomar, and the like.
また共重合体を硬化させるためポリマーの主鎖中に架橋部位を導入させるため、ヨウ素、臭素、シアノ基等の官能基をつモノマーも使用できる。これらの共重合体は単独あるいは複数の共重合体の混合物として硬化物を作成できる。共重合体の硬化方法は特に限定されないがパーオキサイド、ポリオール、アミン架橋、あるいは放射線架橋などの既知の方法が利用でき、特にパーオキサイド架橋、放射線架橋による硬化が望ましい。 In order to cure the copolymer, a monomer having a functional group such as iodine, bromine or cyano group can be used in order to introduce a crosslinking site into the main chain of the polymer. These copolymers can produce a cured product as a single or a mixture of a plurality of copolymers. The method for curing the copolymer is not particularly limited, but known methods such as peroxide, polyol, amine crosslinking, or radiation crosslinking can be used, and curing by peroxide crosslinking or radiation crosslinking is particularly desirable.
架橋方法としてアミン架橋を採用する場合、架橋剤としては、1級または2級ポリアミンが用いられる。ポリオール架橋を採用する場合、ビスフェノールA、ビスフェノールAFなどのポリオールと水酸化カルシウム、水酸化バリウム、グアニジン、イミダゾールなどの架橋促進剤との組み合わせが用いられる。パーオキサイド架橋を採用する場合、一般に10時間での半減温度100℃以上のパーオキサイド、たとえばジクミルパーオキサイド、クミルヒドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイドなどが用いられる。 When amine crosslinking is employed as the crosslinking method, a primary or secondary polyamine is used as the crosslinking agent. When employing polyol crosslinking, a combination of a polyol such as bisphenol A or bisphenol AF and a crosslinking accelerator such as calcium hydroxide, barium hydroxide, guanidine, or imidazole is used. When the peroxide crosslinking is employed, a peroxide having a half-temperature of 100 ° C. or more in 10 hours, for example, dicumyl peroxide, cumyl hydroperoxide, t-butyl peroxide, or the like is generally used.
アミン架橋、ポリオール架橋およびパーオキサイド架橋を採用する場合には、上記した共重合体に架橋方法に応じて各種架橋剤を配合する。架橋剤の配合量は、共重合体100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、さらに0.5〜5質量部が好ましい。架橋剤の量が 10質量部をこえると物性に悪影響を与える可能性があり、0.05質量部以下では架橋が不十分になったり、架橋速度が遅くなったりするので好ましくない。 When adopting amine crosslinking, polyol crosslinking, and peroxide crosslinking, various crosslinking agents are blended in the above-mentioned copolymer according to the crosslinking method. 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of copolymers, and, as for the compounding quantity of a crosslinking agent, 0.5-5 mass parts is more preferable. If the amount of the crosslinking agent exceeds 10 parts by mass, the physical properties may be adversely affected, and if it is 0.05 parts by mass or less, crosslinking is insufficient or the crosslinking rate is unfavorable.
さらに、必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、架橋助剤、補強剤、受酸剤、増量剤、可塑剤、着色剤などを添加してもよい。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およびN,N′−m−フェニレン−ジマレイミド、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような多不飽和架橋助剤が挙げられる。補強剤の例としてはカーボンブラック、グラファイト、シリカ、タルクなどが例示できる。受酸剤としては酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉛などが例示できる。増量剤としては硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機塩などが例示できる。可塑剤としてはステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ジオクチルフタレート、ジクレシルフタレートなどが例示できる。着色剤としては酸化チタン、酸化モリブデン、酸化鉄などが例示できる。 Furthermore, various additives can be mix | blended as needed. For example, a crosslinking aid, a reinforcing agent, an acid acceptor, an extender, a plasticizer, a colorant, and the like may be added. Specific examples of preferred crosslinking aids include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate and N, N'-m-phenylene-dimaleimide, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate. Such polyunsaturated crosslinking aids are mentioned. Examples of the reinforcing agent include carbon black, graphite, silica, talc and the like. Examples of the acid acceptor include magnesium oxide, calcium oxide, lead oxide and the like. Examples of the bulking agent include inorganic salts such as barium sulfate and calcium carbonate. Examples of the plasticizer include calcium stearate, magnesium stearate, dioctyl phthalate, and dicresyl phthalate. Examples of the colorant include titanium oxide, molybdenum oxide, and iron oxide.
上記の硬化組成物を硬化する条件は、その硬化方法により異なるが、加熱温度100〜250℃で5〜120分キュアすることによって得られ、更に必要に応じて100℃〜300℃で1〜30時間程度の熱処理で2次キュアー硬化物の物性を安定させることができる。 The conditions for curing the above cured composition vary depending on the curing method, but are obtained by curing at a heating temperature of 100 to 250 ° C. for 5 to 120 minutes, and further at 100 to 300 ° C. for 1 to 30 as necessary. The physical properties of the cured secondary cured product can be stabilized by heat treatment for about an hour.
硬化物粉体の調整法はとくに限定されないが、例えば硬化物の粉砕による方法、共重合体の微粒子状での硬化による方法が挙げられる。 The method for adjusting the cured product powder is not particularly limited, and examples thereof include a method by pulverizing the cured product and a method by curing the copolymer in the form of fine particles.
硬化物の粉砕による方法の場合、例えば以下の様な手順が示される。まず共重合体および必要に応じて充填剤、架橋剤等をカレンダーロール、ニーダーなどの混練り機により均一に混合した後、シート状、ブロック状などの適切な形態で硬化物を作成する。得られた硬化物を溶解せずに膨潤させる溶媒に浸漬し、十分膨潤した硬化物をガラス転位温度好ましくは脆化点以下の温度環境で凍結させた状態でカッターミル、ジェットミル、ハンマーミル等の粉砕器などで粉砕する。あるいは、作成した硬化物をシリコーンカーバイド等のグラインダーを用いて摩耗させ粉状にする手法などでも粉体の作成は可能である。 In the case of the method by pulverization of the cured product, for example, the following procedure is shown. First, a copolymer and, if necessary, a filler, a crosslinking agent and the like are uniformly mixed by a kneader such as a calender roll or a kneader, and then a cured product is prepared in an appropriate form such as a sheet or block. The obtained cured product is immersed in a solvent that swells without dissolving, and the sufficiently swollen cured product is frozen in a glass transition temperature, preferably in a temperature environment below the embrittlement point, such as a cutter mill, jet mill, hammer mill, etc. Crush with a pulverizer. Alternatively, the powder can also be produced by a method in which the produced cured product is worn and powdered using a grinder such as silicone carbide.
共重合体の微粒子状での硬化による方法の場合、共重合体の水性分散液あるいは非水性分散液を作成し、これを加熱や放射線照射により架橋硬化させたのちにスプレー乾燥などの手法で硬化物粉体を回収する。これらの手法で得られた硬化物微粒子は必要に応じて篩などにより分級をおこない使用することができる。 In the case of the method of curing the copolymer in the form of fine particles, an aqueous dispersion or non-aqueous dispersion of the copolymer is prepared, and this is crosslinked and cured by heating or radiation irradiation, and then cured by a technique such as spray drying. Collect the material powder. The cured fine particles obtained by these methods can be used after classification with a sieve or the like, if necessary.
(B)成分の含フッ素エラストマー硬化物粒子の(A)成分に対する添加量は特に制限されるものではないが、(A)成分100質量部に対して10〜300質量部、特に20〜200質量部が好適である。上記含フッ素エラストマー硬化物粒子が少なすぎると十分なコスト効果が得られず、多すぎると硬化して得られたゴムの強度が低下する。 (B) Although the addition amount with respect to (A) component of fluorine-containing elastomer cured | curing material particle of a component is not restrict | limited, 10-300 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Especially 20-200 mass. Part is preferred. If there are too few said fluorine-containing elastomer hardened | cured material particles, sufficient cost effect will not be acquired, but if too large, the intensity | strength of the rubber | gum obtained by hardening will fall.
(C)成分
本発明の(C)成分のパーオキサイド架橋剤としては、例えば、ジベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス−t−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−t−ブチルパーオキシカーボネートなどが挙げられるが、架橋効率性、保存安定性やスコーチ防止の点から、2,5−ジメチル−2,5−ビス−t−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−t−ブチルパーオキシカーボネートが好ましい。
(C) Component Examples of the peroxide crosslinking agent of the component (C) of the present invention include dibenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, and t-butyl peroxide. Oxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis-t-butylperoxyhexane, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 1,6-hexanediol- Bis-t-butyl peroxycarbonate is exemplified, but 2,5-dimethyl-2,5-bis-t-butylperoxyhexane, t-butyl from the viewpoint of crosslinking efficiency, storage stability and scorch prevention. Peroxyisopropyl monocarbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl Monocarbonate, 1,6 - bis -t- butyl peroxy carbonate is preferred.
上記パーオキサイド架橋剤の添加量は、(A)成分を硬化させるに十分な量であればよいが、(A)成分100質量部に対して0.1〜10質量部、特に0.5〜3質量部が好ましい。0.1質量部に満たないと架橋が不十分になったり架橋が遅くなる場合があり、10質量部を超えると物性に悪影響を与える場合がある。 The peroxide crosslinking agent may be added in an amount sufficient to cure the component (A), but 0.1 to 10 parts by weight , particularly 0.5 to 100 parts by weight of the component (A). 3 parts by mass is preferred. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the crosslinking may be insufficient or the crosslinking may be delayed. If the amount exceeds 10 parts by mass , the physical properties may be adversely affected.
この組成物には、その実用性を高めるために、内添離型剤、ウェッター、顔料、染料などの種々の添加剤を必要に応じて添加することができる。 In order to enhance the practicality of the composition, various additives such as an internal release agent, a wetter, a pigment, and a dye can be added as necessary.
本発明のフッ素ゴム組成物は、
(a)(A)成分に対し、(B)成分の含フッ素エラストマー硬化物粒子を添加する工程(b)次いで(C)成分の架橋剤を添加する工程
によって製造することができる。
The fluororubber composition of the present invention is
(A) It can manufacture by the process of adding the fluorine-containing elastomer hardened | cured material particle of (B) component with respect to (A) component (b) and then the process of adding the crosslinking agent of (C) component.
(a)工程は、一般的なゴムの配合に用いられるゴム用ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、ゴム用2本ロール等を用い、フィラーを添加しながら混練すればよい。 In the step (a), a kneader for rubber, a pressure kneader, a Banbury mixer, a two-roll rubber, and the like used for general rubber compounding may be used and kneaded while adding a filler.
これらの配合の際は、常温であっても何ら問題ないが、剪断熱を安定にするなどの目的によりポリマーが分解しない温度範囲で加熱してもよく、その条件は100〜300℃で10分〜8時間程度が望ましい。 At the time of blending, there is no problem even at room temperature, but it may be heated in a temperature range where the polymer is not decomposed for the purpose of stabilizing shear heat, and the condition is 10 minutes at 100 to 300 ° C. About 8 hours is desirable.
(b)工程は、(C)成分の架橋剤を配合する工程であるが、装置としてはニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサーなどは混合発熱により架橋が進行するスコーチ現象の危険があり好ましくなく、分出し作業も行うことができるゴム用2本ロールが望ましく、練り作業時の発熱による架橋の進行を抑えるために冷却設備を有するものがよい。 The step (b) is a step of blending the component (C) cross-linking agent, but as a device, a kneader, a pressure kneader, a Banbury mixer, etc. are not preferable because there is a risk of scorch phenomenon in which cross-linking proceeds due to mixed heat generation. Two rubber rolls that can perform the dispensing operation are desirable, and those having a cooling facility are preferable in order to suppress the progress of crosslinking due to heat generation during the kneading operation.
本発明の組成物の硬化条件は、一次キュアーとして100〜200℃で1〜30分が好ましい。100℃未満では硬化時間が長くなってしまうため、工業的生産性に劣る場合があり、200℃を超えるとスコーチ発生の危険性があるため、100〜200℃が好ましく、更には120〜170℃が好適である。その場合の硬化時間は架橋反応が完了する時間を適宜選択すればよい。また、本組成物の物性を安定化させるため、100〜230℃で1〜24時間程度の熱処理で二次キュアーをすることが好ましい。二次キュアーは100℃未満では効果が少なく、230℃を超えると熱分解するおそれがある。更に好ましくは150〜200℃で1〜20時間が好適である。 The curing conditions of the composition of the present invention are preferably 1 to 30 minutes at 100 to 200 ° C. as a primary cure. If it is less than 100 ° C., the curing time becomes long, so that the industrial productivity may be inferior. If it exceeds 200 ° C., there is a risk of scorch generation, so 100 to 200 ° C. is preferable, and further 120 to 170 ° C. Is preferred. The curing time in that case may be appropriately selected as the time for completing the crosslinking reaction. Moreover, in order to stabilize the physical property of this composition, it is preferable to carry out secondary cure by heat processing for about 1 to 24 hours at 100-230 degreeC. The secondary cure is less effective at less than 100 ° C and may be thermally decomposed at more than 230 ° C. More preferably, it is suitable at 150 to 200 ° C. for 1 to 20 hours.
本発明の硬化性組成物は、これを硬化・成形してゴム製品として、種々の用途に使用することができる。例えば、フューエル・レギュレータ用ダイヤフラム、パルセーションダンパ用ダイヤフラム、オイルプレッシャースイッチ用ダイヤフラム、EGR用ダイヤフラムなどのダイヤフラム類、キャニスタ用バルブ、パワーコントロール用バルブなどのバルブ類、クイックコネクタ用O−リング、インジェクタ用O−リングなどのO−リング類、あるいはオイルシール、シリンダヘッド用ガスケットなどのシール材などの自動車用ゴム部品、ポンプ用ダイヤフラム、バルブ類、O−リング類、パッキン類、オイルシール、ガスケットなどの化学プラント用ゴム部品、ダイヤフラム、弁、O−リング、パッキン、ガスケットなどのインクジェットプリンタ用ゴム部品、半導体製造ライン用ゴム部品、ポンプ用ダイヤフラム、O−リング、パッキン、バルブ、ジョイントなどの分析、理化学機器用ゴム部品、医療機器用ゴム部品、テント膜材料,シーラント,成形部品,押出部品,被覆材,複写機ロール材料,電気用防湿コーティング材、センサー用ポッティング材、燃料電池用シール材、積層ゴム布、航空機用エンジンオイル、ジェット燃料、ハイドローリックオイル、スカイドロール等の流体配管用O−リング、フェースシール、パッキン、ガスケット、ダイヤフラム、バルブ等の航空機用ゴム部品などに使用することができる。 The curable composition of the present invention can be used for various applications as a rubber product by curing and molding the composition. For example, diaphragms for fuel regulators, diaphragms for pulsation dampers, diaphragms for oil pressure switches, diaphragms for EGR, valves for canisters, valves for power control, O-rings for quick connectors, injectors, etc. O-rings such as O-rings, or rubber parts for automobiles such as sealing materials such as oil seals and cylinder head gaskets, diaphragms for pumps, valves, O-rings, packings, oil seals, gaskets, etc. Rubber parts for chemical plants, diaphragms, valves, O-rings, packings, gaskets, etc. Rubber parts for inkjet printers, rubber parts for semiconductor production lines, diaphragms for pumps, O-rings, packings, gaskets Analysis of rubber and joints, rubber parts for physics and chemistry equipment, rubber parts for medical equipment, tent film materials, sealants, molded parts, extruded parts, coating materials, copier roll materials, moisture-proof coating materials for electric sensors, potting materials for sensors, Rubber parts for aircraft such as fuel cell seals, laminated rubber cloth, aircraft engine oil, jet fuel, hydraulic oil, skid roll and other fluid piping O-rings, face seals, packing, gaskets, diaphragms, valves, etc. Can be used for etc.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において部は質量部を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In addition, in the following example, a part shows a mass part.
[実施例1]
(A)成分
[Example 1]
(A) component
R6はC4F9C2H4−又はCH2=CHC4F8C2H4−であって、その比率は5:5である。
R 6 is C 4 F 9 C 2 H 4 — or CH 2 ═CHC 4 F 8 C 2 H 4 —, and the ratio is 5: 5.
(B)成分
以下の組成物をゴム用75トンプレスにて170℃,10分間の条件で1mm厚のゴムシートを作成した後に、200℃,4時間のポストキュアーを行った。以下、部数はすべて質量部である。
A rubber sheet having a thickness of 1 mm was prepared from the composition below the component (B) in a 75-ton press for rubber under conditions of 170 ° C. and 10 minutes, and then post-cured at 200 ° C. for 4 hours. Hereinafter, all parts are parts by mass.
バイトンGFLT 100部(デュポンダウエラストマー社製フッ素ゴム)
MTカーボン 30部
水酸化カルシウム 3部
トリアリルイソシアヌレート 3部
パーヘキサ25B 2部(日本油脂製: 2,5−dimetyll−2,5−bis (t−butylperoxy)hexane)
Viton GFLT 100 parts (Fluoro rubber made by DuPont Dow Elastomer)
MT carbon 30 parts calcium hydroxide 3 parts triallyl isocyanurate 3 parts perhexa 25B 2 parts (manufactured by Nippon Oil & Fats: 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane)
得られた硬度75のゴムシートをテトラヒドロフラン中で膨潤させた後に細断した物を、液体窒素中凍結させて粉砕し、得られた粉体を分級することで得られた平均粒径23μmの含フッ素エラストマー硬化物粒子。 The obtained rubber sheet having a hardness of 75 was swelled in tetrahydrofuran and then shredded, frozen in liquid nitrogen and pulverized, and the resulting powder was classified to obtain an average particle size of 23 μm. Fluoroelastomer cured product particles.
(C)成分
パーオキサイド架橋剤 : t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート
Component (C) Peroxide peroxide crosslinking agent: t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate
上記、(A),(B)、(C)成分と架橋剤をゴム用2本ロール上で以下の配合で混合して硬化可能なフッ素ゴム組成物を得た。 The above-mentioned components (A), (B), (C) and a crosslinking agent were mixed on a two-roll rubber roll in the following composition to obtain a curable fluororubber composition.
(A)成分 100部
(B)成分 50部
(C)成分 2部
(A) Component 100 parts (B) Component 50 parts (C) Component 2 parts
得られた組成物を、ゴム用75トンプレスにて170℃,10分間の条件で2mm厚のゴムシートを作成した後に、200℃4時間のポストキュアーを行い、硬度69の硬化物を得た。 A rubber sheet having a thickness of 2 mm was prepared from the obtained composition with a 75-ton press for rubber under conditions of 170 ° C. and 10 minutes, and then post-cured at 200 ° C. for 4 hours to obtain a cured product having a hardness of 69. .
[比較例1]
実施例1で得られた硬化物シートと(B)成分の組成の硬化物シートについて、JIS K 6261に基づいて、ゲーマンねじり試験を行い低温特性を調べた。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The cured product sheet obtained in Example 1 and the cured product sheet having the composition of component (B) were subjected to Gehman torsion test based on JIS K 6261 to examine low temperature characteristics. The results are shown in Table 1.
[表1]ゲーマンねじり試験における比モジュラス温度
[Table 1] Specific modulus temperature in Gehmann torsion test
[比較例2]
実施例1における(B)成分の代わりにVP−NVX300(日本アエロジル社製商品名…ケイ素系表面処理剤で処理されたヒュームドシリカ)30部を使用した組成物を、ゴム用75トンプレスにて170℃,10分間の条件で2mm厚のシートを作成した後に、200℃ 4時間のポストキュアーを行い硬度70のシートを得た
[Comparative Example 2]
In place of the component (B) in Example 1, a composition using 30 parts of VP-NVX300 (trade name manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., fumed silica treated with a silicon-based surface treatment agent) was applied to a 75-ton press for rubber. After creating a sheet of 2 mm thickness at 170 ° C. for 10 minutes, a post-curing was performed at 200 ° C. for 4 hours to obtain a sheet of hardness 70
[比較例3]
硬化物の耐フッ酸性を10%フッ酸浸漬(室温、168h)後の硬度変化で比較した結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
Table 2 shows the results of comparing the resistance to hydrofluoric acid of the cured product by the change in hardness after immersion in 10% hydrofluoric acid (room temperature, 168 h).
[表2] 10%フッ酸浸漬による硬度変化
[Table 2] Hardness change due to immersion in 10% hydrofluoric acid
Claims (6)
(B)平均粒径0.001〜200μmの含フッ素エラストマー硬化物粒子 10〜300質量部
(C)パーオキサイド架橋剤 0.1〜10質量部
を含有してなることを特徴とする硬化性フッ素ゴム組成物。 (A) A polymer compound represented by the following general formula (1) having a viscosity at 25 ° C. of 1,000 Pa · s or more, 100 parts by mass
(B) a curable fluorine, characterized by containing an average particle 10 to 300 parts by weight fluoroelastomer cured particle diameter 0.001~200μm (C) peroxide crosslinking agent 0.1 to 10 parts by weight Rubber composition.
式(1)において、Zは酸素、窒素、硫黄、ケイ素から選ばれる原子を結合途中及び末端に有していてもよい炭素原子数1〜30の一価の有機基である請求項1記載の組成物。 In the formula (1), Rf is selected from a divalent perfluoroalkylene group represented by C m F 2m (m = 2 to 15) or a group represented by the following formulas (2), (3) and (4) A divalent perfluorooxyalkylene group,
2. The formula (1), wherein Z is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms which may have an atom selected from oxygen, nitrogen, sulfur and silicon in the middle of bonding and at the terminal . Composition.
The curable fluororubber composition according to claim 1 or 2 , wherein the fluorine- containing elastomer cured product particles of component (B) are particles of a copolymer cured product comprising a monomer group containing vinylidene fluoride and / or tetrafluoroethylene.
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