JPH0323104B2 - - Google Patents
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- JPH0323104B2 JPH0323104B2 JP60034483A JP3448385A JPH0323104B2 JP H0323104 B2 JPH0323104 B2 JP H0323104B2 JP 60034483 A JP60034483 A JP 60034483A JP 3448385 A JP3448385 A JP 3448385A JP H0323104 B2 JPH0323104 B2 JP H0323104B2
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Description
産業上の利用分野
本発明はフルオロエラストマーの新規な加硫組
成物に関するものである。さらに詳しくいえば、
本発明は、特に圧縮永久歪が小さく、かつ耐熱
性、耐油性、耐薬品性に優れたフルオロエラスト
マー加硫物を与え、しかも加硫特性、加工安定
性、貯蔵安定性などに優れたフルオロエラストマ
ー加硫組成物に関するものである。
従来の技術
高度フルオロエラストマー加硫物は、優れた耐
熱性、耐油性、耐薬品性などを有していることか
ら、各種の工業分野、例えば自動車、船舶、航空
機、油圧、一般機械工業、公害関連部門などの分
野において、o−リングやガスケツトなどのシー
ル材、ダイヤフラム、ホース、ロール、シート材
などとして広く用いられている。このような用途
にフツ素化エラストマー加硫物を用いる場合、該
加硫物は、特に圧縮永久歪が小さいことが必要で
ある。
従来、フルオロエラストマーの加硫は、架橋剤
として脂肪族ジアミン又は有機過酸化物を用いて
行われている。しかしながら、この方法による
と、耐スコーチ性(加工安定性、貯蔵安定性)が
悪く、しかも得られた加硫物は圧縮永久歪が大き
くて前記したような用途に必ずしも適していると
はいえない。このため、十分な硬化速度と耐スコ
ーチ性とを合わせもち、かつ小さな圧縮永久歪を
有する加硫物を与えうるフロオロエラストマー加
硫組成物の開発が望まれていた。
したがつて、最近ではこれらの欠点を改善する
ため、芳香族ポリオールを用いて架橋結合させる
方法が実用化されている。この加硫系において
は、加硫促進剤として、例えば第四級ホスホニウ
ム塩(特公昭51−11138号公報)、第四級アンモニ
ウム塩(特公昭52−38072号公報)、8−アルキル
(又はアラルキル)−1,8−ジアザ−バイシクロ
〔5.4.0〕−7−ウンデセンの第4級アンモニウム
塩(特公昭52−8863号公報)、アミノホスフイン
酸誘導体(特公昭58−17222号公報)、ビス(トリ
アリールホスフイン)イミニユーム塩(ヨーロツ
パ特許公開120,462−A号明細書)などが知られ
ている。
しかしながら、このような加硫系を用いた場合
でも、高温時における加硫物の圧縮永久歪は十分
に満足しうるレベルではなく、また、生産性の向
上、省エネルギーの面から、プレス加硫時間を短
縮するため、加硫促進剤の配合量を増すと圧縮永
久歪が極端に悪くなるという問題点がある。
その解決策として、第四級ホスホニウム塩又は
第四級アンモニウム塩を加硫促進剤として用い、
さらに補助剤としてトリオルガノ酸リン又はジオ
ルガノ酸化イオウを用いた組成物が提案されてい
る(特公昭58−38461号公報)。しかしながら、こ
の組成物においては、硬化を速める補助剤を用い
た場合は、加硫物の物理的性質、特に圧縮永久歪
が悪くなつており、また該物理的性質を低下させ
ないような補助剤を用いた場合は、硬化をわずか
に速めるのみであつて、前記問題点を十分に解決
した組成物であるとはいえない。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、このような問題点を解決し、
圧縮永久歪が小さく、かつ従来のフルオロエラス
トマー加硫物と同様に優れた耐熱性、耐油性、耐
薬品性などを有する加硫物を与え、しかも容易に
硬化しうるなど郵れた加硫特性を有し、その上加
工安定性や貯蔵安定性などにも優れたフルオロエ
ラストマー加硫組成物を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、加硫促進
剤としてイミニユーム塩を、加硫促進助剤として
特定のスルホン化合物を、架橋剤としてポリオー
ル化合物及び二価金属の酸化物や水酸化物を用
い、これらを特定のフルオロエラストマー共重合
体に配合して成る組成物が、前記目的に適合しう
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至つた。
すなわち、本発明は、(A)フツ化ビニリデン単位
と少なくとも1種の他のフツ素含有単量体単位と
を有するエラストマー共重合体、(B)イミニユーム
塩系加硫促進剤、(C)ポリオール系架橋剤、(D)一般
式
(式中のR1及びR2は、それぞれ未置換若しく
は中性基で置換された炭素数1〜20のアルキル基
又はアリール基、あるいは炭素数7〜20のアラル
キル基であつて、これらは同一であつても又は異
なつていてもよい)
で表わされるスルホン系加硫促進助剤及び(E)二
価金属酸化物又は二価金属水酸化物若しくはそれ
らの混合物を含有して成るフルオロエラストマー
加硫組成物を提供するものである。
本発明の加硫組成物において(A)成分として用い
るフルオロエラストマー共重合体は、フツ化ビニ
リデン単位と少なくとも1種の他のフツ素含有単
量体単位を有するものであつて、この少なくとも
1種の他のフツ素含有単量体単位としては、例え
ばヘキサフルオロプロペン1,2,3,3,3−
ペンタフルオロプロペン、3,3,3−トリフル
オロプロペン、テトラフルオロエチレン、トリフ
ルオルエチレン、1,2−ジフルオロエチレン、
ジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオ
ロエチレン、ヘキサフルオロブテン、フツ素化ビ
ニルエーテル類、フツ素化アルキルビニルエーテ
ル類、パーフルオロアクリル酸エステル類などが
挙げられ、特にヘキサフルオロプロペン、ペンタ
フルオロプロペン、テトラフルオロエチレンが重
要である。
また、(A)成分のフルオロエラストマー共重合体
の具体例としては、フツ化ビニリデン−ヘキサフ
ルオロプロペン共重合体、フツ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロペン−1,2,3,3,3−ペ
ンタフルオロプロペン共重合体、フツ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロペン−テトラフルオロエ
チレン共重合体などが挙げられる。これらの共重
合体の加硫は、共重合体中のフツ化ビニリデン単
位やペンタフルオロプロペン単位などの分子中の
水素の化学的方法による脱フツ素化水素反応によ
り生成した二重結合を架橋点として行われる。
本発明の加硫組成物における、(B)成分のイミニ
ユーム塩系加硫促進剤としては、通常、一般式
〔式中のR1,R2,R3は同一又は異なる未置換
又は中性基で置換された炭素数1〜20のアルキル
基、未置換又は中性基で置換された炭素数7〜20
のアラルキル基、又は未置換又は中性基で置換さ
れたアリール基であり、X
はハロゲンイオン、
水酸イオン、硫酸イオン、チオ硫酸イオン、硝酸
イオン、亜硝酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオ
ン、シアノイオン、チオシアノイオン、テトラフ
エニルボレートイオン、テトラフルオロボレート
イオン、2−メルカプトペンゾチアゾールイオン
などの陰イオンである〕
で表わされる化合物が用いられるが、その代表
的なものとしては、一般式
〔(C6H5)3P=N=P(C6H5)3〕
X
(式中のX
ふ前記と同じ意味をもつ)
で表わされるイミニユーム塩、例えばビス(トリ
メチルホスフイン)イミニユームクロライド、ビ
ス(トリブチルホスフイン)イミニユームクロラ
イド、ビス(トリオクチルホスフイン)イミニユ
ームクロライド、ビス(ドデシルジメチルホスフ
イン)イミニユームクロライド、ビス(テトラデ
シルジメチルホスフイン)イミニユームクロライ
ド、ビス(ヘキサデシルジメチルホスフイン(イ
ミニユームクロライド、ビス〔トリ(4−メチル
フエニル)ホスフイン〕イミニユームクロライ
ド、ビス〔トリ(4−メトキシフエニル)ホスフ
イン)〕イミニユームクロライド、ビス〔トリ
(4−フロロフエニル)ホスフイン〕イミニユー
ムクロライド、ビス〔トリ(4−クロロフエニ
ル)ホスフイン〕イミニユームクロライド、ビス
〔トリ(4−ブロモフエニル)ホスフイン〕イミ
ニユームクロライド、ビス(メチルジフエニルホ
スフイン)イミニユームテトラフエニルボレー
ト、ビス(メチルジフエニルホスフイン)イミニ
ユームクロライド、ビス(ブチルジフエニルホス
フイン)イミニユームブロマイド、ビス(ドデシ
ルフエニルホスフイン)イミニユームブロマイ
ド、ビス(テトラデシルジフエニルホスフイン)
イミニユームクロライド、ビス(ヘキサデシルジ
フエニルホスフイン)イミニユームクロライド、
ビス(シクロヘキシルジフエニルホスフイン)イ
ミニユームクロライド、ビス(ベンジルジフエニ
ルホスフイン)イミニユームクロライド、ビス
(ベンジルジフエニルホスフイン)イミニユーム
アセテート、ビス〔ベンジルジ(4−メトキシフ
エニル)ホスフイン〕イミニユームクロライド、
ビス〔ベンジルジ(4−クロロフエニル)ホスフ
イン〕イミニユームクロライド、ビス〔ベンジル
ジ(4−クロロフエニル)ホスフイン〕イミニユ
ームクロライド、ビス〔ベンジルジ(4−ブロモ
フエニル)ホスフイン〕イミニユームクロライ
ド、ビス〔ベンジルジ(4−シアノフエニル)ホ
スフイン〕イミニユームクロライド、ビス〔ベン
ジルジ(4−ジメチルアミノフエニル)ホスフイ
ン〕イミニユームクロライド、ビス〔4−メチル
ベンジルジ(4−メチルフエニル)ホスフイン〕
イミニユームクロライド、ビス(2,4−ジメチ
ルベンジルジフエニルホスフイン)イミニユーム
クロライド、ビス(4−メトキシベンジルジフエ
ニルホスフイン)イミニユームクロライド、ビス
(4−フロロベンジルジフエニルホスフイン)イ
ミニユームクロライド、ビス(4−クロロベンジ
ルジフエニルホスフイン)イミニユームクロライ
ド、ビス(4−ブロモベンジルジフエニルホスフ
イン)イミニユームクロライドなどが挙げられ
る。
これらの中で特に好ましいイミニユーム塩は、
ビス(ベンジルジフエニルホスフイン)イミニユ
ームクロライドである。
これらのイミニユーム塩は、例えば「ジヤーナ
ル・オブ・オルガニツク・ケミストリー
(Journal of Organic Chemistry)、32巻、3461
〜3466ページ(1967年)」、「インオルガニツク・
シンセセス(Inorganic Syntheses)、15巻、85〜
87ページ(1974年)」、「アクタ・ヘミカ・スカン
ジナビカ(Acta Chemica Scandinavica)、A31
巻、645〜650ページ(1977年)」、「ヘミツシエ・
ベリヒテ(Chemishe Berichte)、110巻、3528〜
3535ページ(1977年)、「アンオルガニツシエ・ウ
ント・アルゲマイネ・ヘミー(Anorganishe
und Allgemeine Chemie)、492巻、122〜134ペ
ージ(1982年)」などに記載されている方法に従
つて、製造することができる。
本発明の加硫組成物に(C)成分として用いるポリ
オール系架橋剤としては、ポリヒドロキシ芳香族
化合物及び含フツ素ポリヒドロキシ脂肪族化合物
の中から選ばれた少なくとも1種の化合物が好ま
しく挙げられる。ポリヒドロキシ芳香族化合物と
しては、例えばビスフエノールA、ビスフエノー
ルAF、レゾルシン、1,3,5−トリヒドロキ
シベンゼン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、
2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒ
ドロキシナフタレン、4,4′−ジヒドロキシジフ
エニル、4,4′−ジヒドロキシスチルベン、2,
6−ジヒドロキシアントラセン、ハイドロキノ
ン、テコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
エニル)ブタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシ
フエニル)吉草酸、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフエニル)テトラフルオロジクロロプロパン、
4,4′−ジヒドロキシジフエニルスルホン、4,
4′−ジヒドロキシジフエニルケトン、トリ(4−
ヒドロキシフエニル)メタン、3,3′,5,5′−
テトラクロロビスフエノールA,3,3′,5,
5′−テトラブロモビスフエノールAなどが、含フ
ツ素ポリヒドロキシ脂肪族化合物として、例えば
CF2(CF2CH2OH)2、HOCH2(CF2)4OCF(CF3)
CH2OH,HOCH2(CF2)2OCF(CF3)CH2OH,
CF2(CFHCF2CH2OH)2,(CF2)3(CF2CH2OH)2,
(CF2)3(CFHCF2CH2OH)2,(CF2)5
(CF2CH2OH)2,(CF2)5(CFHCF2CH2OH)2など
が挙げられる。
これらの中で特に好ましいポリヒドロキシ化合
物は、ビスフエノールAF及びハイドロキノンで
あり、またこれらはアルカリ金属塩又はアルカリ
土類金属塩であつてもよい。これらの化合物はそ
れぞれれ単独で用いてもよいし、2種以上組み合
わせて用いてもよい。
本発明の加硫組成物(D)成分として用いるスルホ
ン系硫促進助剤は、一般式
(式中のR1及びR2は前記と同じ意味をもつ)
で表わされる、2個の酸素原子と結合したイオウ
原子と、単一のC−S結合で該イオウ原子に直接
結合した2個の有機基とを含有するスルホン化合
物である。このようなスルホン化合物としては、
例えば(CH3)2SO2,(C2H5)2SO2、(n−
C3H7)2SO2,(n−C4H9)2SO2,(n−
C6H13)2SO2,(cyclo−C6H11)2SO2,(n−
C7H15)2SO2,(n−C8H17)2SO2,(n−
C10H21)2SO2,(n−C18H37)2SO2、
FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to novel vulcanized compositions of fluoroelastomers. In more detail,
The present invention provides a fluoroelastomer vulcanizate that has particularly low compression set and excellent heat resistance, oil resistance, and chemical resistance, and also has excellent vulcanization properties, processing stability, storage stability, etc. The present invention relates to vulcanized compositions. Prior Art Advanced fluoroelastomer vulcanizates have excellent heat resistance, oil resistance, chemical resistance, etc., and are therefore used in various industrial fields, such as automobiles, ships, aircraft, hydraulics, general machinery industry, and pollution control. It is widely used in related fields as sealing materials such as O-rings and gaskets, diaphragms, hoses, rolls, and sheet materials. When a fluorinated elastomer vulcanizate is used for such purposes, it is necessary that the vulcanizate has particularly low compression set. Traditionally, vulcanization of fluoroelastomers is carried out using aliphatic diamines or organic peroxides as crosslinking agents. However, this method has poor scorch resistance (processing stability, storage stability), and the resulting vulcanizate has a large compression set, making it not necessarily suitable for the above-mentioned uses. . Therefore, it has been desired to develop a fluoroelastomer vulcanizate composition that has both sufficient curing speed and scorch resistance, and can provide a vulcanizate with a small compression set. Therefore, in order to improve these drawbacks, a method of crosslinking using an aromatic polyol has recently been put into practical use. In this vulcanization system, vulcanization accelerators such as quaternary phosphonium salts (Japanese Patent Publication No. 51-11138), quaternary ammonium salts (Japanese Patent Publication No. 52-38072), 8-alkyl (or aralkyl )-1,8-diaza-bicyclo[5.4.0]-7-undecene quaternary ammonium salt (Japanese Patent Publication No. 52-8863), aminophosphinic acid derivatives (Japanese Patent Publication No. 17222-1987), bis (Triarylphosphine) iminium salt (European Patent Publication No. 120,462-A) and the like are known. However, even when such a vulcanization system is used, the compression set of the vulcanizate at high temperatures is not at a fully satisfactory level. There is a problem in that when the amount of vulcanization accelerator is increased in order to shorten the compression set, the compression set becomes extremely poor. As a solution, quaternary phosphonium salts or quaternary ammonium salts are used as vulcanization accelerators,
Furthermore, a composition using phosphorus triorganoate or sulfur diorgano oxide as an adjuvant has been proposed (Japanese Patent Publication No. 38461/1983). However, in this composition, when an adjuvant that accelerates curing is used, the physical properties of the vulcanizate, especially the compression set, deteriorate, and an adjuvant that does not deteriorate the physical properties is used. When used, the curing process is only slightly accelerated, and the composition cannot be said to fully solve the above-mentioned problems. Problems to be Solved by the Invention The purpose of the present invention is to solve these problems,
Provides a vulcanizate with low compression set and excellent heat resistance, oil resistance, chemical resistance, etc. similar to conventional fluoroelastomer vulcanizates, and excellent vulcanization properties such as easy curing. It is an object of the present invention to provide a fluoroelastomer vulcanized composition which has the following properties and also has excellent processing stability and storage stability. Means for Solving the Problems As a result of extensive research, the present inventors have found that iminium salts are used as vulcanization accelerators, specific sulfone compounds are used as vulcanization accelerators, and polyol compounds and divalent metals are used as crosslinking agents. It has been discovered that a composition prepared by blending these oxides and hydroxides into a specific fluoroelastomer copolymer can meet the above objective, and based on this knowledge, the present invention has been completed. Ivy. That is, the present invention provides (A) an elastomer copolymer having a vinylidene fluoride unit and at least one other fluorine-containing monomer unit, (B) an iminium salt-based vulcanization accelerator, and (C) a polyol. System crosslinking agent, (D) general formula (R 1 and R 2 in the formula are each an unsubstituted or neutral group-substituted alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and these are the same and (E) a divalent metal oxide or a divalent metal hydroxide or a mixture thereof. A sulfur composition is provided. The fluoroelastomer copolymer used as component (A) in the vulcanized composition of the present invention has a vinylidene fluoride unit and at least one other fluorine-containing monomer unit, and the at least one Examples of other fluorine-containing monomer units include hexafluoropropene 1,2,3,3,3-
Pentafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, 1,2-difluoroethylene,
Examples include dichlorodifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluorobutene, fluorinated vinyl ethers, fluorinated alkyl vinyl ethers, perfluoroacrylates, and especially hexafluoropropene, pentafluoropropene, and tetrafluoroethylene. is important. Further, as specific examples of the fluoroelastomer copolymer of component (A), vinylidene fluoride-hexafluoropropene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropene-1,2,3,3,3-pentafluoropropene copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene copolymers, and the like. Vulcanization of these copolymers is performed by converting the double bonds produced by a chemical dehydrofluorination reaction of hydrogen in molecules such as vinylidene fluoride units and pentafluoropropene units in the copolymers into crosslinking points. It is done as. In the vulcanization composition of the present invention, the iminium salt vulcanization accelerator as component (B) is usually of the general formula [In the formula, R 1 , R 2 , R 3 are the same or different unsubstituted or neutral group-substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or neutral group-substituted alkyl groups having 7 to 20 carbon atoms
is an aralkyl group, or an aryl group unsubstituted or substituted with a neutral group, and X is a halogen ion,
Hydroxide ion, sulfate ion, thiosulfate ion, nitrate ion, nitrite ion, formate ion, acetate ion, cyano ion, thiocyano ion, tetraphenylborate ion, tetrafluoroborate ion, 2-mercaptopenzothiazole ion, etc. It is an anion of [(C 6 H 5 ) 3 P=N=P(C 6 H 5 ) 3 ] (X has the same meaning as above), such as bis(trimethylphosphine) iminium chloride, bis(tributylphosphine) iminium chloride, bis(trioctylphosphine) iminium chloride , bis(dodecyldimethylphosphine)iminium chloride, bis(tetradecyldimethylphosphine)iminium chloride, bis(hexadecyldimethylphosphine(iminium chloride), bis[tri(4-methylphenyl)phosphine]i) minium chloride, bis[tri(4-methoxyphenyl)phosphine)]iminium chloride, bis[tri(4-fluorophenyl)phosphine]iminium chloride, bis[tri(4-chlorophenyl)phosphine]iminium Chloride, bis[tri(4-bromophenyl)phosphine]iminium chloride, bis(methyldiphenylphosphine)iminium tetraphenylborate, bis(methyldiphenylphosphine)iminium chloride, bis(butyldiphenyl) enylphosphine) iminium bromide, bis(dodecyl phenylphosphine) iminium bromide, bis(tetradecyl diphenylphosphine)
iminium chloride, bis(hexadecyldiphenylphosphine) iminium chloride,
Bis(cyclohexyldiphenylphosphine) iminium chloride, bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride, bis(benzyldiphenylphosphine) iminium acetate, bis[benzyldi(4-methoxyphenyl)phosphine ] Iminium chloride,
Bis[benzyldi(4-chlorophenyl)phosphine]iminium chloride, bis[benzyldi(4-chlorophenyl)phosphine]iminium chloride, bis[benzyldi(4-bromophenyl)phosphine]iminium chloride, bis[benzyldi(4-bromophenyl)phosphine]iminium chloride, bis[benzyldi(4-chlorophenyl)phosphine]iminium chloride, -cyanophenyl)phosphine] iminium chloride, bis[benzyldi(4-dimethylaminophenyl)phosphine] iminium chloride, bis[4-methylbenzyldi(4-methylphenyl)phosphine]
iminium chloride, bis(2,4-dimethylbenzyldiphenylphosphine) iminium chloride, bis(4-methoxybenzyldiphenylphosphine) iminium chloride, bis(4-fluorobenzyldiphenylphosphine) Examples include iminium chloride, bis(4-chlorobenzyldiphenylphosphine) iminium chloride, and bis(4-bromobenzyldiphenylphosphine) iminium chloride. Among these, particularly preferable iminium salts are:
Bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride. These iminium salts are described, for example, in Journal of Organic Chemistry, Vol. 32, 3461.
~3466 pages (1967)”, “Inorganic
Inorganic Syntheses, Volume 15, 85~
87 pages (1974), Acta Chemica Scandinavica, A31
Volume, pp. 645-650 (1977),
Chemishe Berichte, vol. 110, 3528~
3535 pages (1977), Anorganische und Allgemeine Hemie (Anorganishe
und Allgemeine Chemie), Vol. 492, pp. 122-134 (1982). As the polyol crosslinking agent used as component (C) in the vulcanized composition of the present invention, at least one compound selected from polyhydroxy aromatic compounds and fluorine-containing polyhydroxy aliphatic compounds is preferably mentioned. . Examples of polyhydroxy aromatic compounds include bisphenol A, bisphenol AF, resorcinol, 1,3,5-trihydroxybenzene, 1,7-dihydroxynaphthalene,
2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 4,4'-dihydroxydiphenyl, 4,4'-dihydroxystilbene, 2,
6-dihydroxyanthracene, hydroquinone, tecol, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 4,4-bis(4-hydroxyphenyl)valeric acid, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl) tetrafluorodichloropropane,
4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,
4'-dihydroxydiphenylketone, tri(4-
hydroxyphenyl)methane, 3,3',5,5'-
Tetrachlorobisphenol A, 3, 3', 5,
5'-Tetrabromobisphenol A and the like are examples of fluorine-containing polyhydroxy aliphatic compounds.
CF 2 (CF 2 CH 2 OH) 2 , HOCH 2 (CF 2 ) 4 OCF (CF 3 )
CH 2 OH, HOCH 2 (CF 2 ) 2 OCF (CF 3 ) CH 2 OH,
CF 2 (CFHCF 2 CH 2 OH) 2 , (CF 2 ) 3 (CF 2 CH 2 OH) 2 ,
(CF 2 ) 3 (CFHCF 2 CH 2 OH) 2 , (CF 2 ) 5
Examples include (CF 2 CH 2 OH) 2 , (CF 2 ) 5 (CFHCF 2 CH 2 OH) 2 . Particularly preferred polyhydroxy compounds among these are bisphenol AF and hydroquinone, which may also be alkali metal salts or alkaline earth metal salts. These compounds may be used alone or in combination of two or more. The sulfone-based sulfur accelerator used as component (D) of the vulcanized composition of the present invention has the general formula (R 1 and R 2 in the formula have the same meanings as above)
It is a sulfone compound represented by , which contains a sulfur atom bonded to two oxygen atoms, and two organic groups directly bonded to the sulfur atom through a single C--S bond. Such sulfone compounds include:
For example, (CH 3 ) 2 SO 2 , (C 2 H 5 ) 2 SO 2 , (n-
C 3 H 7 ) 2 SO 2 , (n-C 4 H 9 ) 2 SO 2 , (n-
C 6 H 13 ) 2 SO 2 , (cyclo-C 6 H 11 ) 2 SO 2 , (n-
C 7 H 15 ) 2 SO 2 , (n-C 8 H 17 ) 2 SO 2 , (n-
C 10 H 21 ) 2 SO 2 , (n-C 18 H 37 ) 2 SO 2 ,
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】などが挙げられる。これ
らの中で、前記一般式()におけるR1及びR2
が、それぞれ炭素数1〜20の未置換若しくは中性
基で置換されたアルキル基であるスルホン化合物
が好ましい。また、これらのスルホン化合物はそ
れぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組み合わ
せて用いてもよい。
本発明の加硫組成物において(E)成分として用い
る二価金属酸化物又は二金属水酸化物若しくはそ
れらの混合物は、例えばマグネシウム、亜鉛、カ
ルシウム、鉛などの二価金属の酸化物又は水酸化
物若しくはそれらの混合物であつて、これらは弱
酸の金属塩1〜70重量%を含有していてもよい。
この弱酸の金属塩としては、例えばバリウム、ナ
トリウム、カリウム、鉛、カルシウムなどのステ
アリン酸塩、安息香酸塩、炭酸塩、シユウ酸塩、
亜リン酸塩などが挙げられる。
本発明の加硫組成物における前記各成分の配合
割合については、通常(A)成分100重量部に対して、
(B)成分が0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜1.5重
量部、(C)成分が0.1〜10.0重量部、好ましくは0.5
〜5.0重量部、(D)成分が0.05〜10.0重量部、好まし
くは0.1〜5.0重量部及び(E)成分が0.5〜30.0重量
部、好ましくは1.0〜20.0重量部の範囲で用いら
れる。
本発明の加硫組成物においては、必要に応じ、
他の成分、例えばカーボンブラツク、シリカ、ク
レー、ケイソウ土、タルクなどの充てん剤や補強
剤、可塑剤、着色料などを配合することができる
し、さらに本発明の主旨を逸脱しない範囲であれ
ば、従来公知の加硫剤や促進剤を1種又は2種以
上配合してもよい。
このようにして得られた加硫組成物は、常法に
従つて加硫される。この加硫方法としては、例え
ばロール型ゴムミル又はバンバリーミキサーで混
練後、型に入れ加圧して一次加硫し、次いで二次
加硫する方法が挙げられる。一般に一次加硫の条
件として、温度100〜210℃、時間3〜180分、圧
力20〜100Kg/cm2の範囲が、二次加硫の条件とし
ては、温度150〜300℃、時間0〜30時間の範囲が
採用される。また、他の加硫手段として、射出又
は押出などの予備成形をしたのち加硫する方法、
あるいはメチルエチルケトン、アセトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン類、メチルエチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒド
ロフランなどのエーテル類などの1種又は2種以
上を媒体とする溶液若しくは分散液を調製し、こ
れを紙、繊維、フイルム、シート、板、チユー
ブ、パイプ、タンク、大型容器その他の成形品の
表面上を被覆し加硫する方法など用いることもで
きる。
発明の効果
本発明のフルオロエラストマー加硫組成物は、
容易に硬化しうるなど優れた加硫特性を有し、か
つ加工安定性や貯蔵安定性にも優れており、その
上このものから得られた加硫物は、特に圧縮永久
歪が小さい特徴を有し、しかも従来公知の加硫剤
を用いて得られたフルオロエラストマー加硫物と
同様に、耐熱性、耐油性、耐薬品性に優れてい
る。
このように本発明の加硫組成物は、工業的価値
の極めて高いものである。
実施例
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。
実施例 1
ムーニー粘度(121℃、ML型ローター使用)
103のフツ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペ
ン−テトラフルオロエチレン(67:13:20モル
%)のフルオロエラストマー共重合体100重量部
を2本ロールに巻付け、これにMTカーボンブラ
ツク30重量部、水酸化カルシウム6重量部、酸化
マグネシウム(キヨーワマグ150)3重量部、ビ
スフエノールAF2重量部、ビス(ベンジルジフエ
ニルホスフイン)イミニユームクロライド0.45重
量部及びジメチルスルホン1.0重量部を練り込ん
だのち、そのまま一夜放置して熟成させた。
その後再練りを行つてから金型に入れ、温度
177℃でプレス加硫を5分間行い、シート及びO
ーリングにそれぞれ成形した。
次いで金型から取出し、温度232℃の空気循環
式炉内で24時間加熱して2次加硫を完結させた。
なお、シヨア硬度(JIS−A)、モジユラス、引
張強さ及び伸びは、いずれもJISK6301にしたが
つて測定した。また圧縮永久歪は、O−リング
(内径23.7mm、太さ3.5mm)を25%圧縮加圧下で
200℃、72時間炉内におき、ASTM D−396−61
の方法Bに従つて測定し、加硫試験はデイスクレ
オメーターを用い、177℃、振動数3cpm、振幅3゜
の条件で行つた。
このようにして得られた成形物の加硫特性、機
械物性、圧縮永久歪を表に示す。
実施例 2
実施例1において、フルオロエラストマー共重
合体として、ムーニー粘度(121℃、ML型ロー
ター使用)36のフツ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロプロペン(78:22モル%)を用いた以外は、実
施例1と全く同様にして加硫組成物を調製し、各
種試験を行つた。その結果を表に示す。
実施例 3
実施例2において、ジメチルスルホン1.0重量
部の代りに、ジブチルスルホン3.0重量部を使用
する以外は、実施例2と同様にして加硫組成物を
調製し、各種試験を行つた。その結果を表に示
す。
実施例 4
実施例1において、ジメチルスルホン1.0重量
部の代りに、ビス(4−フロロフエニル)スルホ
ン1.0重量部を用いて加硫組成物を調製し、プレ
ス加硫時間を6分間にする以外は、実施例1と同
様にして成形物を作成し、各種試験を行つた。そ
の結果を表に示す。
実施例 5
実施例1において、ジメチルスルホン1.0重量
部の代りに、ビス(4−クロロフエニル)スルホ
ン1.0重量部を使用して加硫組成物を調製し、プ
レス加硫時間を7分間にする以外は、実施例1と
同様にして成形物を作成し、各種試験を行つた。
その結果を表に示す。
実施例 6
実施例2において、ビス(ベンジルジフエニル
ホスフイン)イミニユームクロライド0.45重量部
の代りに、ビス(メチルジフエニルホスフイン)
イミニユームクロライド0.34重量部を使用する以
外は、実施例1と同様にして加硫組成物を調製
し、各種試験を行つた。その結果を表に示す。
実施例 7
実施例2において、ビス(ベンジルジフエニル
ホスフイン)イミニユームクロライド0.45重量部
の代りに、ビス(トリフエニルホスフイン)イミ
ニユームクロライド0.43重量部を使用する以外
は、実施例2と同様にして加硫組成物を調製し、
各種試験を行つた。その結果を表に示す。
比較例 1
実施例1において、ジメチルスルホンを用いず
に加硫組成物を調製し、プレス加硫時間を10分間
にする以外は、実施例1と同様にして成形物を作
成し、各種試験を行つた。その結果を表に示す。
比較例 2
実施例2において、ジメチルスルホンを用いず
に加硫組成物を調製し、プレス加硫時間を10分間
にする以外は、実施例2と同様にして成形物を作
成し、各種試験を行つた。その結果を表に示す。
比較例 3
実施例6において、ジメチルスルホンを用いず
に加硫組成物を調製し、プレス加硫時間を10分間
にする以外は、実施例6と同様にして成形物を作
成し、各種試験を行つた。その結果を表に示す。
比較例 4
実施例7において、ジメチルスルホンを用いず
に加硫組成物を調製し、プレス加硫時間を10分間
にする以外は、実施例7と同様にして成形物を作
成し、各種試験を行つた。その結果を表に示す。
比較例 5
実施例1において、ビス(ベンジルジフエニル
ホスフイン)イミニユームクロライド0.45重量部
を0.70重量部に変え、かつジメチルスルホンを用
いないこと以外は、実施例1と同様にして加硫組
成物を調製し、各種試験を行つた。その結果を表
に示す。
比較例 6
実施例7において、ビス(トリフエニニルホス
フイン)イミニユームクロライド0.43重量部を
0.57重量部に変え、かつジメチルスルホンを用い
ないこと以外は、実施例7と同様にして加硫組成
物を調製し、各種試験を行つた。その結果を次表
に示す。Examples include [Formula]. Among these, R 1 and R 2 in the general formula ()
However, sulfone compounds each being an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and substituted with an unsubstituted or neutral group are preferred. Further, these sulfone compounds may be used alone or in combination of two or more. The divalent metal oxide, dimetal hydroxide, or mixture thereof used as component (E) in the vulcanized composition of the present invention is, for example, an oxide or hydroxide of a divalent metal such as magnesium, zinc, calcium, or lead. or mixtures thereof, which may contain from 1 to 70% by weight of metal salts of weak acids.
Metal salts of this weak acid include, for example, stearates, benzoates, carbonates, oxalates of barium, sodium, potassium, lead, calcium, etc.
Examples include phosphites. Regarding the blending ratio of each of the above-mentioned components in the vulcanized composition of the present invention, based on 100 parts by weight of component (A),
Component (B) is 0.05 to 2.0 parts by weight, preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, and component (C) is 0.1 to 10.0 parts by weight, preferably 0.5 parts by weight.
~5.0 parts by weight, component (D) in the range of 0.05 to 10.0 parts by weight, preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, and component (E) in the range of 0.5 to 30.0 parts by weight, preferably 1.0 to 20.0 parts by weight. In the vulcanized composition of the present invention, if necessary,
Other ingredients, such as fillers and reinforcing agents such as carbon black, silica, clay, diatomaceous earth, and talc, plasticizers, and coloring agents, may be added as long as they do not depart from the gist of the present invention. , one or more conventionally known vulcanizing agents and accelerators may be blended. The vulcanized composition thus obtained is vulcanized according to a conventional method. This vulcanization method includes, for example, a method in which the mixture is kneaded in a roll-type rubber mill or a Banbury mixer, placed in a mold and pressurized for primary vulcanization, and then secondary vulcanization. Generally, the conditions for primary vulcanization are a temperature of 100 to 210°C, a time of 3 to 180 minutes, and a pressure of 20 to 100 kg/ cm2 , and the conditions for secondary vulcanization are a temperature of 150 to 300°C and a time of 0 to 30 minutes. A time range is used. In addition, other vulcanization methods include a method of preforming such as injection or extrusion, and then vulcanizing it;
Alternatively, a solution or dispersion is prepared using one or more of ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, and cyclohexanone, and ethers such as methyl ethyl ether, diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran. It is also possible to use a method of coating and vulcanizing the surface of a film, sheet, plate, tube, pipe, tank, large container, or other molded product. Effects of the invention The fluoroelastomer vulcanized composition of the present invention has
It has excellent vulcanization properties such as being easily hardened, as well as excellent processing stability and storage stability.Furthermore, the vulcanizate obtained from this product has a particularly low compression set. Furthermore, it has excellent heat resistance, oil resistance, and chemical resistance, similar to fluoroelastomer vulcanizates obtained using conventionally known vulcanizing agents. As described above, the vulcanized composition of the present invention has extremely high industrial value. Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 Mooney viscosity (121℃, using ML type rotor)
103 parts by weight of vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene (67:13:20 mol%) fluoroelastomer copolymer was wound around two rolls, and 30 parts by weight of MT carbon black and hydroxylated After kneading 6 parts by weight of calcium, 3 parts by weight of magnesium oxide (Kiyowa Mag 150), 2 parts by weight of bisphenol AF, 0.45 parts by weight of bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride and 1.0 parts by weight of dimethylsulfone, the mixture was left overnight. It was left to mature. After that, knead it again, put it into a mold, and heat it up.
Press vulcanization was performed at 177℃ for 5 minutes, and the sheet and O
Each was molded into a ring. Next, it was taken out from the mold and heated in an air circulation furnace at a temperature of 232°C for 24 hours to complete the secondary vulcanization. Note that Shore hardness (JIS-A), modulus, tensile strength, and elongation were all measured according to JISK6301. In addition, the compression set is determined by compressing an O-ring (inner diameter 23.7 mm, thickness 3.5 mm) by 25%.
Placed in the oven at 200℃ for 72 hours, ASTM D-396-61
The vulcanization test was carried out using a disc rheometer under the conditions of 177°C, frequency of 3 cpm, and amplitude of 3°. The vulcanization characteristics, mechanical properties, and compression set of the molded product thus obtained are shown in the table. Example 2 Example 1 except that vinylidene fluoride-hexafluoropropene (78:22 mol%) with a Mooney viscosity (121°C, using an ML rotor) of 36 was used as the fluoroelastomer copolymer. A vulcanized composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and various tests were conducted. The results are shown in the table. Example 3 A vulcanized composition was prepared in the same manner as in Example 2, except that 3.0 parts by weight of dibutylsulfone was used instead of 1.0 parts by weight of dimethylsulfone, and various tests were conducted. The results are shown in the table. Example 4 In Example 1, the vulcanized composition was prepared using 1.0 parts by weight of bis(4-fluorophenyl)sulfone instead of 1.0 parts by weight of dimethylsulfone, and the press vulcanization time was changed to 6 minutes. A molded article was prepared in the same manner as in Example 1, and various tests were conducted. The results are shown in the table. Example 5 Example 1 was repeated except that 1.0 parts by weight of bis(4-chlorophenyl)sulfone was used instead of 1.0 parts by weight of dimethylsulfone to prepare the vulcanized composition, and the press vulcanization time was changed to 7 minutes. A molded article was prepared in the same manner as in Example 1, and various tests were conducted.
The results are shown in the table. Example 6 In Example 2, instead of 0.45 parts by weight of bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride, bis(methyldiphenylphosphine)
A vulcanized composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.34 parts by weight of iminium chloride was used, and various tests were conducted. The results are shown in the table. Example 7 Example 2 except that 0.43 parts by weight of bis(triphenylphosphine) iminium chloride was used instead of 0.45 parts by weight of bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride. Prepare a vulcanized composition in the same manner as
Various tests were conducted. The results are shown in the table. Comparative Example 1 A molded article was prepared in the same manner as in Example 1, except that a vulcanized composition was prepared without using dimethylsulfone, and the press vulcanization time was changed to 10 minutes, and various tests were carried out. I went. The results are shown in the table. Comparative Example 2 A molded article was prepared in the same manner as in Example 2, except that the vulcanized composition was prepared without using dimethyl sulfone and the press vulcanization time was 10 minutes, and various tests were carried out. I went. The results are shown in the table. Comparative Example 3 A molded article was prepared in the same manner as in Example 6, except that the vulcanized composition was prepared without using dimethylsulfone, and the press vulcanization time was changed to 10 minutes, and various tests were carried out. I went. The results are shown in the table. Comparative Example 4 A molded article was prepared in the same manner as in Example 7, except that the vulcanized composition was prepared without using dimethylsulfone, and the press vulcanization time was changed to 10 minutes, and various tests were carried out. I went. The results are shown in the table. Comparative Example 5 The vulcanized composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.45 parts by weight of bis(benzyldiphenylphosphine) iminium chloride in Example 1 was changed to 0.70 parts by weight, and dimethylsulfone was not used. We prepared products and conducted various tests. The results are shown in the table. Comparative Example 6 In Example 7, 0.43 parts by weight of bis(tripheninylphosphine) iminium chloride was
A vulcanized composition was prepared in the same manner as in Example 7, except that the amount was changed to 0.57 parts by weight and dimethylsulfone was not used, and various tests were conducted. The results are shown in the table below.
【表】【table】
Claims (1)
他のフツ素含有単量体単位とを有するエラストマ
ー共重合体、(B)イミニユーム塩系加硫促進剤、(C)
ポリオール系架橋剤、(D)一般式 (式中のR1及びR2は、それぞれ未置換若しく
は中性基で置換された炭素数1〜20のアルキル基
又はアリール基、あるいは炭素数7〜20のアラル
キル基であつて、これらは同一であつても又は異
なつていてもよい) で表わされるスルホン系加硫促進助剤及び(E)二価
金属酸化物又は二価金属水酸化物若しくはそれら
の混合物を含有して成るフルオロエラストマー加
硫組成物。 2 (C)成分のR1及びR2が、それぞれ炭素数1〜
20の未置換若しくは中性に置換されたアルキル基
である特許請求の範囲第1項記載の加硫組成物。[Scope of Claims] 1 (A) an elastomer copolymer having a vinylidene fluoride unit and at least one other fluorine-containing monomer unit, (B) an iminium salt-based vulcanization accelerator, (C)
Polyol crosslinking agent, (D) General formula (R 1 and R 2 in the formula are each an unsubstituted or neutral group-substituted alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and these are the same and (E) a divalent metal oxide or a divalent metal hydroxide or a mixture thereof. Sulfur composition. 2 R 1 and R 2 of component (C) each have 1 to 1 carbon atoms.
The vulcanized composition according to claim 1, wherein the vulcanized composition has 20 unsubstituted or neutrally substituted alkyl groups.
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| JP60034483A JPS61195146A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Vulcanizable fluoroelastomer composition |
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1985
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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