CN112513174A - 组合物、交联橡胶成型品和含氟聚合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种组合物,其为含有含氟聚合物和交联剂的组合物,其中,上述含氟聚合物含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1):CHX1=CX2Rf(1)(式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基)表示的含氟单体(1)单元以及赋予交联部位的单体单元。
Description
技术领域
本发明涉及组合物、交联橡胶成型品和含氟聚合物。
背景技术
作为玻璃化转变温度低、耐胺性优异、非晶质的含氟弹性体,专利文献1中提出了一种非晶质的含氟弹性体,其特征在于,其为仅由偏二氟乙烯[VdF]和下述通式(1)
CH2=CFRf (1)
(式中,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基)表示的含氟单体构成的共聚物,偏二氟乙烯单元/含氟单体单元的摩尔比为78/22~22/78,玻璃化转变温度为25℃以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2012-512264号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明中,目的在于提供一种组合物,该组合物能够得到具有优异的耐胺性、并且与现有的交联橡胶成型品相比在高温下测定时的压缩永久变形小的交联橡胶成型品。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供一种组合物,其为含有含氟聚合物和交联剂的组合物,其中,上述含氟聚合物含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1)表示的含氟单体(1)单元以及赋予交联部位的单体单元。
CHX1=CX2Rf (1)
(式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基。)
上述赋予交联部位的单体优选为具有选自由氰基、羧基、烷氧羰基和羟基组成的组中的至少一种交联性基团的单体。
上述含氟聚合物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元优选为20摩尔%以上。
上述含氟聚合物优选还含有能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元。
上述含氟聚合物优选为选自由共聚物(I)和共聚物(II)组成的组中的至少一种,上述共聚物(I)仅含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为87/13~22/78,上述共聚物(II)含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元、赋予交联部位的单体单元和能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为85/15~20/80。
能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体优选为四氟乙烯。
上述交联剂优选为选自由产氨化合物、无机氮化物颗粒、用于三嗪交联的交联剂、用于噁唑交联的交联剂、用于咪唑交联的交联剂以及用于噻唑交联的交联剂组成的组中的至少一种。
另外,根据本发明,提供一种交联橡胶成型品,其是将上述组合物进行交联而得到的。
另外,根据本发明,提供一种含氟聚合物,其含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1)表示的含氟单体(1)单元以及下述通式(2)表示的单体单元。
CHX1=CX2Rf (1)
(式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基。)
CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCX3X4CN (2)
(式中,X3为F、CF3或C2F5,X4为CF3或C2F5,n为1~5的整数。)
发明的效果
根据本发明,可以提供一种组合物,该组合物能够得到具有优异的耐胺性、并且与现有的交联橡胶成型品相比在高温下测定时的压缩永久变形小的交联橡胶成型品。
具体实施方式
以下,对本发明的具体实施方式进行详细说明,但本发明并不限于以下的实施方式。
本发明的组合物含有含氟聚合物和交联剂。
本发明的组合物所含有的含氟聚合物含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元。本发明的组合物由于含有具备这种构成的含氟聚合物,能够得到下述的交联橡胶成型品,该交联橡胶成型品显示出与现有的交联橡胶成型品同等或更高的耐胺性,同时与现有的交联橡胶成型品相比在高温下测定时的压缩永久变形显著更小。即,由本发明的组合物得到的交联橡胶成型品在高温下的密封性和耐胺性优异。在半导体制造装置领域、石油钻探领域、汽车领域等中,需要即便在超过200℃的高温环境下使用也显示出良好的密封性和耐胺性的交联橡胶成型品,由本发明的组合物得到的交联橡胶成型品在高温下的密封性和耐胺性优异,因此可以适合用于这些用途。
作为即便在高温环境下使用也显示出良好的密封性和耐胺性的交联橡胶成型品,已知由全氟弹性体得到的交联橡胶成型品。但是,全氟弹性体是非常昂贵的材料。若使用本发明的组合物,与使用全氟弹性体时相比能够以更低的成本实现具有适于用途的适当水平的高温下的密封性和耐胺性的交联橡胶成型品。
上述含氟聚合物的玻璃化转变温度优选为25℃以下、更优选为0℃以下、进一步优选为-5℃以下、特别优选为-10℃以下。若上述含氟聚合物的玻璃化转变温度在上述范围内,则能够得到低温特性优异的交联橡胶成型品。上述含氟聚合物优选为含氟弹性体,并且优选为非晶质的聚合物。
本发明中,“非晶质”是指在DSC测定(升温速度10℃/分钟或20℃/分钟)中出现的熔解峰(ΔH)的大小为2.0J/g以下。
上述玻璃化转变温度如下求出:使用差示扫描量热计(Hitachi High-TechScience公司制造、X-DSC823e),将10mg试样冷却至-75℃后,以20℃/分钟升温而得到DSC曲线,将表示DSC曲线的二次转变前后的基线的延长线与DSC曲线的拐点处的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度。
对于上述含氟聚合物中的偏二氟乙烯单元相对于全部单体单元的含量,从耐压缩永久变形性、耐胺性和低温特性的方面出发,优选为20摩尔%以上、更优选为22摩尔%以上、进一步优选为40摩尔%以上、特别优选为50摩尔%以上、最优选为60摩尔%以上,上限没有特别限定,可以为90摩尔%以下、可以为87摩尔%以下、可以为85摩尔%以下、也可以为82摩尔%以下。偏二氟乙烯单元的含量在上述范围内的上述含氟聚合物在制造成本的方面有利。
含氟单体(1)单元为基于下述通式(1)表示的含氟单体(1)的单元。
CHX1=CX2Rf (1)
(式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基。)
本发明的组合物由于包含含有含氟单体(1)单元的上述含氟聚合物,因此能够得到在高温下测定时的压缩永久变形小、耐胺性和低温特性也优异的交联橡胶成型品。
作为上述通式(1)中的Rf,由于能够得到耐胺性和低温特性更优异的交联橡胶成型品,因此优选直链的氟代烷基,更优选直链的全氟烷基。另外,Rf的碳原子数优选为1~6。
上述通式(1)中,由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,因此优选X1为H、X2为F。
作为含氟单体(1),可以举出CH2=CFCF3、CH2=CFCF2CF3、CH2=CFCF2CF2CF3、CH2=CFCF2CF2CF2CF3、CHF=CHCF3(1,3,3,3-四氟丙烯)等,其中,优选CH2=CFCF3(2,3,3,3-四氟丙烯)。作为含氟单体(1),可以使用1种或2种以上的单体。
上述赋予交联部位的单体单元为基于赋予交联部位的单体的单元。上述赋予交联部位的单体是指具有交联性基团的单体(固化部位单体),该交联性基团向含氟聚合物赋予用于通过交联剂形成交联的交联部位。
作为上述赋予交联部位的单体,从耐压缩永久变形性、耐胺性和低温特性的方面出发,优选具有选自由氰基、羧基、烷氧羰基、碳-碳双键和羟基组成的组中的至少一种交联性基团的单体。
作为上述赋予交联部位的单体,优选为选自由通式(11)表示的单体、通式(12)表示的单体和通式(13)表示的单体组成的组中的至少一种。
通式(11):CF2=CFO(CF2CF(CF3)O)m(CF2)n-X8
(式中,m为0~5的整数,n为1~3的整数,X8为氰基、羧基或烷氧羰基。)
通式(12):CH2=CFCF2O(CF(CF3)CF2O)m(CF(CF3))n-X9
(式中,m为0~5的整数,n为1~3的整数,X9为氰基、羧基、烷氧羰基或-CH2OH。)
通式(13):CR10 2=CR10-Z-CR10=CR10 2
(式中,R10相同或不同,为氢原子或碳原子数1~5的烷基。Z是直链或支链状且具有或不具有氧原子的碳原子数1~18的亚烷基、碳原子数3~18的亚环烷基、至少部分氟化的碳原子数1~10的亚烷基或氧化亚烷基、或者
-(Q)p-CF2O-(CF2CF2O)m(CF2O)n-CF2-(Q)p-
(式中,Q为亚烷基或氧化亚烷基。p为0或1。m/n为0.2~5)所表示的分子量为500~10000的(全)氟代多氧化亚烷基)。
X8优选为氰基或烷氧羰基,更优选为氰基。X9优选为氰基、烷氧羰基或-CH2OH,更优选为氰基。
作为通式(13)表示的单体,可以举出例如CH2=CH-(CF2)2-CH=CH2、CH2=CH-(CF2)4-CH=CH2、CH2=CH-(CF2)6-CH=CH2、通式:CH2=CH-Z1-CH=CH2
(式中,Z1为-CH2OCH2-CF2O-(CF2CF2O)m1(CF2O)n1-CF2-CH2OCH2-表示的氟代多氧化亚烷基,m1/n1为0.5,分子量为2000)表示的单体等。
作为上述赋予交联部位的单体,其中,由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,因此更优选具有氰基的单体。在主链末端和/或侧链具有氰基(-CN基)的含氟聚合物可以通过由氰基进行环化三聚而形成三嗪环来进行交联,能够赋予交联橡胶成型品优异的压缩永久变形和耐热性。
作为具有氰基(-CN基)的单体,可以举出例如
式:CY1 2=CY1(CF2)n-CN
(式中,Y1相同或不同,为氢原子或氟原子,n为1~8的整数)
式:CF2=CFCF2Rf8-CN
(式中,Rf8为-(OCF2)n-或-(OCF(CF3))n-,n为0~5的整数)
式:CF2=CFCF2(OCF(CF3)CF2)m(OCH2CF2CF2)nOCH2CF2-CN
(式中,m为0~5的整数,n为0~5的整数)
式:CF2=CFCF2(OCH2CF2CF2)m(OCF(CF3)CF2)nOCF(CF3)-CN
(式中,m为0~5的整数,n为0~5的整数)
式:CF2=CF(OCF2CF(CF3))mO(CF2)n-CN
(式中,m为0~5的整数,n为1~8的整数)
式:CF2=CF(OCF2CF(CF3))m-CN
(式中,m为1~5的整数)
式:CF2=CFOCF2(CF(CF3)OCF2)nCF(-CN)CF3
(式中,n为1~4的整数)
式:CF2=CFO(CF2)nOCF(CF3)-CN
(式中,n为2~5的整数)
式:CF2=CFO(CF2)n-(C6H4)-CN
(式中,n为1~6的整数)
式:CF2=CF(OCF2CF(CF3))nOCF2CF(CF3)-CN
(式中,n为1~2的整数)
式:CH2=CFCF2O(CF(CF3)CF2O)nCF(CF3)-CN
(式中,n为0~5的整数)
式:CF2=CFO(CF2CF(CF3)O)m(CF2)n-CN
(式中,m为0~5的整数,n为1~3的整数)
式:CH2=CFCF2OCF(CF3)OCF(CF3)-CN
式:CH2=CFCF2OCH2CF2-CN
式:CF2=CFO(CF2CF(CF3)O)mCF2CF(CF3)-CN
(式中,m为0以上的整数)
式:CF2=CFOCF(CF3)CF2O(CF2)n-CN
(式中,n为1以上的整数)
式:CF2=CFOCF2OCF2CF(CF3)OCF2-CN
表示的单体、和下述通式(2)表示的单体等,这些单体可以分别单独使用,或者任意组合使用。
作为具有氰基(-CN基)的单体,其中,优选通式(2):
CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCX3X4CN (2)
(式中,X3为F、CF3或C2F5,X4为CF3或C2F5,n为1~5的整数)表示的单体。本发明人发现,通式(2)表示的单体与偏二氟乙烯和含氟单体(1)极其顺利地发生共聚。
因此,本发明包括下述新型的含氟聚合物,其含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1)表示的含氟单体(1)单元、和下述通式(2)表示的单体单元。
通式(1):
CHX1=CX2Rf (1)
(式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基。)
通式(2):
CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCX3X4CN (2)
(式中,X3为F、CF3或C2F5,X4为CF3或C2F5,n为1~5的整数。)
上述新型的含氟聚合物通过与交联剂一起使用,进行交联,能够得到交联橡胶成型品,能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,并且含氟聚合物本身的制造也容易。本发明中,在简记为“含氟聚合物”的情况下,“含氟聚合物”也包括上述新型的含氟聚合物。
在通式(2)中,作为n,由于可得到在高温下测定时的压缩永久变形更小的交联橡胶成型品,因而优选为1或2,更优选为1。
在通式(2)中,作为X3,优选为F或CF3。
作为通式(2)表示的单体,其中,由于聚合更顺利地进行,因而优选
式:CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCF(CF3)CN
(式中,n为1~5的整数)
式:CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCF(C2F5)CN
(式中,n为1~5的整数)
式:CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OC(CF3)2CN
(式中,n为1~5的整数)
表示的单体。另外,这些式中,作为n,由于可得到在高温下测定时的压缩永久变形更小的交联橡胶成型品,因而优选为1或2,更优选为1。
关于上述含氟聚合物中的具有氰基(-CN基)的单体等上述赋予交联部位的单体单元相对于全部单体单元的含量,由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,因而优选为0.1~5摩尔%、更优选为0.3~3摩尔%。
上述含氟聚合物也可以含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元以外的其他单体单元。作为其他单体,只要是能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的单体就没有特别限定,可以使用1种或2种以上的单体。
作为上述其他单体,优选选自由四氟乙烯[TFE]、六氟丙烯[HFP]、全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、三氟氯乙烯、三氟乙烯、六氟异丁烯、氟乙烯、乙烯、丙烯和烷基乙烯基醚组成的组中的至少一种,更优选选自由TFE、六氟丙烯、全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、三氟氯乙烯、三氟乙烯、六氟异丁烯、氟乙烯、乙烯和烷基乙烯基醚组成的组中的至少一种,进一步优选TFE。另外,仅使用TFE作为上述其他单体也是优选方式之一。
上述含氟聚合物中的偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比优选为87/13~20/80,偏二氟乙烯单元的摩尔比的下限更优选为22/78以上、进一步优选为50/50以上、特别优选为60/40以上,偏二氟乙烯单元的摩尔比的上限更优选为78/22以下。另外,其他单体单元的含量优选为全部单体单元的0~50摩尔%、更优选为1~40摩尔%。
作为上述含氟聚合物,由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,因此优选选自由共聚物(I)和共聚物(II)组成的组中的至少一种。
共聚物(I)仅含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为87/13~22/78。
共聚物(II)含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元、赋予交联部位的单体单元和能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为85/15~20/80。
共聚物(I)仅含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为87/13~22/78。由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,共聚物(I)的偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比优选为82/18~60/40。
共聚物(II)含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元、赋予交联部位的单体单元和能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为85/15~20/80,其他单体单元优选为全部单体单元的1~50摩尔%。
由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,共聚物(II)中的偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比优选为85/15~50/50、更优选为85/15~60/40。
由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,共聚物(II)的其他单体单元的含量更优选为全部单体单元的1~40摩尔%。作为共聚物(II)所含有的其他单体,优选上述的单体。
由于能够得到在高温下测定时的压缩永久变形更小、耐胺性和低温特性也更优异的交联橡胶成型品,共聚物(I)和共聚物(II)中的具有氰基(-CN基)的单体等上述赋予交联部位的单体单元相对于全部单体单元的含量优选为0.1~5摩尔%、更优选为0.3~3摩尔%。
本发明中,各单体单元的含量为通过NMR法测定的值。
作为上述含氟聚合物,从耐压缩永久变形性、耐胺性和低温特性的方面出发,数均分子量(Mn)优选为4000~500000、更优选为7000~500000,重均分子量(Mw)优选为10000~1000000,Mw/Mn优选为1.3~8.0、更优选为1.3~4.0。上述数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Mw/Mn为通过GPC法测定的值。
从耐压缩永久变形性、耐胺性和低温特性的方面出发,上述含氟聚合物的121℃的门尼粘度(ML1+10(121℃))优选为2以上、更优选为5以上、进一步优选为10以上、特别优选为30以上。另外,上述含氟聚合物的121℃的门尼粘度(ML1+10(121℃))优选为200以下、更优选为195以下、进一步优选为190以下、更进一步优选为180以下、特别优选为150以下、更特别优选为100以下、最优选为80以下。门尼粘度为依照ASTM-D1646-15和JIS K6300-1:2013测定的值。
上述含氟聚合物可以通过一般的自由基聚合法来制造。聚合方式可以为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合中的任一种方式,由于工业上容易实施,因而优选为乳液聚合。
在上述聚合中,可以使用聚合引发剂、链转移剂、表面活性剂和溶剂,分别可以使用现有公知的物质。
在上述含氟聚合物的聚合中,可以使用油溶性自由基聚合引发剂或水溶性自由基引发剂作为聚合引发剂。
作为油溶性自由基聚合引发剂,可以为公知的油溶性的过氧化物,例如可以举出下述物质作为代表性示例:过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二仲丁酯等过氧化碳酸二烷基酯类;过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯等过氧化酯类;二叔丁基过氧化物等二烷基过氧化物类等;以及二(ω-氢-十二氟庚酰基)过氧化物、二(ω-氢-十四氟庚酰基)过氧化物、二(ω-氢-十六氟壬酰基)过氧化物、二(全氟丁酰基)过氧化物、二(全氟戊酰基)过氧化物、二(全氟己酰基)过氧化物、二(全氟庚酰基)过氧化物、二(全氟辛酰基)过氧化物、二(全氟壬酰基)过氧化物、二(ω-氯-六氟丁酰基)过氧化物、二(ω-氯-十氟己酰基)过氧化物、二(ω-氯-十四氟辛酰基)过氧化物、ω-氢-十二氟庚酰基-ω-氢十六氟壬酰基-过氧化物、ω-氯-六氟丁酰基-ω-氯-十氟己酰基-过氧化物、ω-氢十二氟庚酰基-全氟丁酰基-过氧化物、二(二氯五氟丁酰基)过氧化物、二(三氯八氟己酰基)过氧化物、二(四氯十一氟辛酰基)过氧化物、二(五氯十四氟癸酰基)过氧化物、二(十一氯三十二氟二十二酰基)过氧化物等二[全氟(或氟氯)酰基]过氧化物类;等等。
作为水溶性自由基聚合引发剂,可以为公知的水溶性过氧化物,例如可以举出过硫酸、过硼酸、高氯酸、过磷酸、过碳酸等的铵盐、钾盐、钠盐;过氧化马来酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢等。还可以一并包含亚硫酸酯类、亚硫酸盐类之类的还原剂,其用量相对于过氧化物可以为0.1~20倍。
自由基聚合引发剂的添加量没有特别限定,在聚合初期一次性地、或逐次地、或连续地添加聚合速度不显著降低的程度的量(例如相对于水的浓度为数ppm)以上即可。上限为能够从装置面除去聚合反应热的范围。
作为表面活性剂,可以使用非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂等,优选全氟己酸铵、全氟辛酸铵等碳原子数4~20的直链或带支链的含氟阴离子型表面活性剂。添加量(相对于聚合水)优选为10~5000ppm。更优选为50~5000ppm。
另外,可以使用反应性乳化剂作为表面活性剂。反应性乳化剂只要是分别具有1个以上的不饱和键和亲水基团的化合物就没有特别限定,可以举出例如CH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4、CH2=CFCF2CF(CF3)OCF2CF2COONH4、CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF(CF3)COONH4。添加量(相对于聚合水)优选为10~5000ppm。更优选为50~5000ppm。
作为溶剂,优选为不具有链转移性的溶剂。在溶液聚合的情况下,可以举出二氯五氟丙烷(R-225),在乳液聚合和悬浮聚合的情况下,可以举出水、水与水溶性有机溶剂的混合物、或者水与非水溶性有机溶剂的混合物。
在上述含氟聚合物的聚合中,作为上述链转移剂,除了例如丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、琥珀酸二甲酯等酯类以外,也可以举出异戊烷、甲烷、乙烷、丙烷、异丙醇、丙酮、各种硫醇、四氯化碳、环己烷等。
在上述含氟聚合物的聚合中,聚合温度、聚合压力和聚合时间根据溶剂或聚合引发剂的种类而不同,可以为-15~150℃、大气压~6.5MPa、1~24小时。特别是,在溶液聚合中使用含有氟原子的油溶性自由基聚合引发剂作为聚合引发剂的情况下,聚合温度优选为-15~50℃、更优选为10~35℃。在乳液聚合和悬浮聚合中使用含有氟原子的油溶性自由基聚合引发剂的情况下,聚合温度优选为30~95℃。使用水溶性自由基聚合引发剂作为聚合引发剂的情况下,聚合温度优选为0~100℃、更优选为10~95℃。
关于聚合压力,由于交联橡胶成型品的压缩永久变形的值良好,并且聚合速度上升,生产率提高,因此优选为1.0MPa以上。
通过聚合得到的含氟聚合物的形态可以为水性分散液、粉末等任意形态。
在乳液聚合的情况下,上述含氟聚合物的粉末可以通过使聚合后的分散液沉析,并进行水洗、脱水、干燥而得到。上述沉析通过添加硫酸铝等无机盐或无机酸、施加机械剪切力、或使分散液冷冻来进行。在悬浮聚合的情况下,可以通过由聚合后的分散液回收并进行干燥而得到。在溶液聚合的情况下,可以使包含含氟聚合物的溶液直接干燥而得到,也可以滴加不良溶剂进行精制而得到。
本发明的组合物含有交联剂。作为上述交联剂,优选选自由产氨化合物、无机氮化物颗粒、用于三嗪交联的交联剂、用于噁唑交联的交联剂、用于咪唑交联的交联剂和用于噻唑交联的交联剂组成的组中的至少一种。
作为产氨化合物,优选在40~330℃产生氨的化合物。作为产氨化合物,可以举出脲、脲衍生物、有机铵盐、无机铵盐等。作为脲衍生物,可以举出二脲、硫脲、脲盐酸盐、缩二脲、乙酰基脲等酰基脲等。
作为有机铵盐,可示例出日本特开平9-111081号公报、国际公开第00/09603号、国际公开第98/23675号中记载的化合物、例如全氟己酸铵盐、全氟辛酸铵盐、全氟丁酸铵盐、全氟乙酰基酸铵盐、全氟十二烷酸铵盐、全氟十六烷酸铵盐等多氟羧酸铵盐;全氟己烷磺酸铵盐、全氟辛烷磺酸铵盐、全氟十二烷磺酸铵盐、全氟十六烷磺酸铵盐等多氟磺酸铵盐;全氟己烷磷酸铵盐、全氟辛烷磷酸铵盐、全氟己烷膦酸铵盐、全氟辛烷膦酸铵盐等含多氟代烷基的磷酸、膦酸的铵盐;苯甲酸铵盐、己二酸铵盐、邻苯二甲酸铵盐等非氟系的羧酸或磺酸的铵盐。其中,考虑到在含氟聚合物中的分散性,优选氟系的羧酸、磺酸或磷酸的铵盐,从低成本的方面出发,优选非氟系的羧酸、磺酸或磷酸的铵盐。
作为无机铵盐,可示例出日本特开平9-111081号公报中记载的化合物、例如硫酸铵、碳酸铵、硝酸铵、磷酸铵等,考虑到交联特性,优选磷酸铵。
除此以外,也可以使用乙醛氨、六亚甲基四胺、甲脒、甲脒盐酸盐、甲脒醋酸盐、氨基甲酸叔丁酯、氨基甲酸苄酯、HCF2CF2CH(CH3)OCONH2、邻苯二甲酰胺等。
这些产氨化合物可以单独使用,也可以合用2种以上。
作为无机氮化物颗粒,可以举出氮化硅(Si3N4)、氮化锂、氮化钛、氮化铝、氮化硼、氮化钒、氮化锆等。这些之中,由于能够供给纳米尺寸的微粒而优选为氮化硅。
作为用于三嗪交联的交联剂,可以举出四苯基锡、三苯基锡等有机锡化合物。
作为用于噁唑交联、咪唑交联、噻唑交联的交联剂,可以举出例如通式(20)表示的双二氨基苯基系交联剂、二氨基苯酚系交联剂、双氨基苯硫酚系交联剂、通式(21)表示的双氨基腙系交联剂、通式(22)表示的氨基腙系化合物、或通式(23)表示的双酰胺肟系交联剂等。
通式(20):
[化1]
(式中,R4为-SO2-、-O-、-CO-、碳原子数1~6的亚烷基、碳原子数1~10的全氟亚烷基或单键、或者
[化2]
表示的基团,R5和R6的一者为-NH2且另一者为-NHR7、-NH2、-OH或-SH,R7为氢原子、氟原子或一价有机基团,优选R5为-NH2、R6为-NHR7。作为碳原子数1~6的亚烷基的优选具体例,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基等,作为碳原子数1~10的全氟亚烷基,可以举出
[化3]
等。需要说明的是,这些化合物在日本特公平2-59177号公报、日本特开平8-120146号公报等中作为双二氨基苯基化合物的例示而为人所知。)
通式(21):
[化4]
(R4如上所述,R8独立地为下述基团中的任一种。)
[化5]
通式(22):
[化6]
(式中,Rf3为碳原子数1~10的全氟亚烷基。)
通式(23):
[化7]
(式中,n为1~10的整数。)
作为特别优选的交联剂,可以举出具有2个以上的3-氨基-4-羟基苯基、或3-氨基-4-巯基苯基的化合物、或者通式(24):
[化8]
(式中,R4、R5和R6如上所述)表示的化合物,具体而言,例如为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(通用名:双(氨基苯酚)AF)、2,2-双(3-氨基-4-巯基苯基)六氟丙烷、四氨基苯、双-3,4-二氨基苯基甲烷、双-3,4-二氨基苯基醚、2,2-双(3,4-二氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-苯基氨基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-甲基氨基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-乙基氨基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-丙基氨基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-全氟苯基氨基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-(N-苄基氨基)苯基]六氟丙烷等。
这些之中,作为交联剂,由于可得到耐压缩永久变形性、耐胺性和低温特性更优异的交联橡胶成型品,优选选自由产氨化合物和无机氮化物颗粒组成的组中的至少一种,更优选选自由脲、脲衍生物和氮化硅组成的组中的至少一种,进一步优选选自由脲、乙酰基脲和氮化硅组成的组中的至少一种。
相对于含氟聚合物100质量份,上述交联剂的含量优选为0.05~10质量份、更优选为0.1~5质量份。
本发明的组合物还优选包含填充剂。作为填充剂,可以举出:氧化钙、氧化钛、氧化铝等金属氧化物;氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等金属氢氧化物;碳酸镁、碳酸铝、碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐;硅酸镁、硅酸钙、硅酸钠、硅酸铝等硅酸盐;硫酸铝、硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐;合成水滑石、二硫化钼、硫化铁、硫化铜等金属硫化物;硅藻土、石棉、锌钡白(硫化锌/硫化钡)、石墨、炭黑、氟化碳、氟化钙、焦炭、石英微粉、锌白、滑石、云母粉末、硅灰石、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、各种晶须、玻璃纤维、有机增强剂、有机填充剂、聚四氟乙烯、云母、二氧化硅、硅藻土、粘土等。
本发明的组合物还优选包含增塑剂。作为增塑剂,可以举出邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇等。
本发明的组合物还优选包含加工助剂。作为加工助剂,可以举出:硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸等高级脂肪酸;硬脂酸钠、硬脂酸锌等高级脂肪酸盐;硬脂酰胺、油酸酰胺等高级脂肪酰胺;油酸乙酯等高级脂肪酸酯、硬脂胺、油胺等高级脂肪族胺;巴西棕榈蜡、地蜡等石油系蜡;乙二醇、甘油、二甘醇等聚二醇;凡士林、石蜡等脂肪族烃;硅酮系油、硅酮系聚合物、低分子量聚乙烯、邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、松香、(卤化)二烷基胺、表面活性剂、砜化合物、氟系助剂等。
本发明的组合物也可以在不对本发明的目标效果产生影响的范围内包含酸性接受体、脱模剂、颜料、阻燃剂、润滑剂、光稳定剂、耐候稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、发泡剂、香料、油、柔软剂等。
本发明的组合物也可以包含溶剂。在含氟聚合物溶解于溶剂中的情况下,可以作为涂料使用。作为上述溶剂,可以举出酮系溶剂、酯系溶剂等。
本发明的组合物也可以包含与本发明的组合物含有的上述含氟聚合物不同的其他聚合物。作为其他聚合物,可以举出丁腈橡胶、丙烯酸类橡胶、表氯醇橡胶、氟硅酮橡胶、硅酮橡胶、含氟热塑性弹性体、聚偏二氟乙烯等。
本发明的组合物可以通过将上述含氟聚合物、上述交联剂和根据希望的填充剂等其他成分混炼来制造。上述混炼可以使用开炼机、班伯里混炼机、加压捏合机、挤出机等。
本发明的交联橡胶成型品是将本发明的组合物进行交联而得到的。本发明的交联橡胶成型品由于包含含有含氟单体(1)单元的上述含氟聚合物,因此在高温下测定时的压缩永久变形小,耐胺性和低温特性也优异。
本发明的交联橡胶成型品也可以通过将本发明的组合物成型,并将所得到的成型品进行交联来制造,还可以通过同时进行成型和交联来制造。另外,也可以通过涂布本发明的组合物并进行交联而作为涂膜得到。
成型方法没有特别限定,可以举出例如压缩成型、挤出成型、传递成型、注射成型等。
本发明的组合物的交联例如可以通过下述通常的方法来进行:用模具进行加热压缩的方法、压入加热的模具中的方法、用挤出机挤出后进行交联的方法等。交联也按照一次交联、最后二次交联的顺序进行,可以得到交联橡胶成型品。
一次交联优选在150~230℃下进行5~120分钟,更优选在160~200℃下进行15~90分钟,特别优选在160~190℃下进行30~90分钟。作为交联手段,使用公知的交联手段即可,可以举出例如压制交联等。
二次交联优选在160~320℃下进行2~168小时,更优选在180~310℃下进行4~36小时。作为交联手段,使用公知的交联手段即可,可以举出例如加热交联等。
本发明的交联橡胶成型品具有优异的耐热性、耐油性、耐胺性、耐化学药品性和耐寒性,可以与其他材料接触而滑动,或者对其他材料、物质进行封装、密封,或者通常用于以隔振、隔音为目的的部位,可以在汽车工业、航空器工业、半导体工业等各领域中作为各种部件使用。
作为所使用的领域,可以举出例如半导体相关领域、汽车领域、航空器领域、航天火箭领域、船舶领域、化学设备等化学品领域、医药品等药品领域、显影机等照相领域、印刷机械等印刷领域、涂布设备等涂装领域、分析仪器、计量表等分析理化仪器领域、包括食品工厂设备和家庭用品的食品设备领域、饮料食品制造装置领域、医药品制造装置领域、医疗部件领域、化学药品输送用设备领域、原子能发电站设备领域、铁板加工设备等钢铁领域、一般工业领域、电气领域、燃料电池领域、电子部件领域、光学设备部件领域、太空用设备部件领域、石油化学工厂设备领域、石油、天然气等能源勘探开采设备部件领域、石油精炼领域、石油输送设备部件领域等。
作为本发明的交联橡胶成型品的使用形态,可以举出例如密封环(ring)、密封垫、垫圈、隔膜、油封装置、轴承密封件、唇型密封件、柱塞密封件、门密封件、唇型和端面密封件、气体传送板密封件、晶片支承密封件、滚筒密封件等各种密封材料或密封垫等。作为密封材料,可以用于要求耐热性、耐溶剂性、耐化学药品性、非粘合性的用途。
另外,还可用作管、软管、辊、各种橡胶辊、挠性接头、橡胶板、涂层、带、减震器、阀、阀座、阀的阀体、耐化学药品用涂层材料、层积用材料、衬层用材料等。
需要说明的是,上述密封环、密封垫、密封件的截面形状可以为各种形状,具体而言,可以为例如四方形、O字形、套圈状等形状,也可以为D字、L字、T字、V字、X字、Y字等异型形状。
在上述半导体相关领域中,可以用于例如半导体制造装置、液晶面板制造装置、等离子体面板制造装置、等离子体显示板制造装置、等离子体寻址液晶面板制造装置、有机EL面板制造装置、场发射显示屏面板制造装置、太阳能电池基板制造装置、半导体传送装置等。作为这样的装置,可以举出例如CVD装置、半导体用气体控制装置等气体控制装置、干式蚀刻装置、湿式蚀刻装置、等离子体蚀刻装置、反应性离子蚀刻装置、反应性离子束蚀刻装置、溅射蚀刻装置、离子束蚀刻装置、氧化扩散装置、溅射装置、灰化装置、等离子体灰化装置、清洗装置、离子注入装置、等离子体CVD装置、排气装置、曝光装置、研磨装置、成膜装置、干式蚀刻清洗装置、UV/O3清洗装置、离子束清洗装置、激光束清洗装置、等离子体清洗装置、气体蚀刻清洗装置、提取清洗装置、索氏提取清洗装置、高温高压提取清洗装置、微波提取清洗装置、超临界提取清洗装置、使用氢氟酸、盐酸、硫酸、臭氧水等的清洗装置、步进式光刻机(ステッパー)、涂布显影机(コータ·デベロッパー)、CMP装置、准分子激光器曝光机、试剂配管、气体配管、进行NF3等离子体处理、O2等离子体处理、氟等离子体处理等等离子体处理的装置、热处理成膜装置、晶片传送设备、晶片清洗装置、硅晶片清洗装置、硅晶片处理装置、LP-CVD工序中使用的装置、灯退火工序中使用的装置、回焊工序中使用的装置等。
作为半导体相关领域中的具体使用形态,可以举出例如闸阀、石英窗、腔室、腔室盖(チャンバーリット)、阀门、钟形罩、连接器、泵的O型圈或垫圈等各种密封材料;抗蚀剂显影液或剥离液用的O型圈等各种密封材料、软管或管;抗蚀剂显影液槽、剥离液槽、晶片清洗液槽、湿蚀刻槽的衬层或涂层;泵的隔膜;晶片传送用的辊;晶片清洗液用的软管;洁净室等洁净设备用密封剂之类的洁净设备用密封材料;保存半导体制造装置或晶片等器件的保存库用的密封材料;制造半导体的工序中使用的试剂传输用隔膜等。
在上述汽车领域中,可以用于发动机主体、主运动***、阀动***、润滑冷却***、燃料***、吸气排气***、驱动***的变速器***、底盘的操纵***、制动***;以及基本电装部件、控制***电装部件、装备电装部件等电装部件等中。需要说明的是,上述汽车领域也包括机动二轮车。
在上述这样的发动机主体或其周边装置中,可以将本发明的交联橡胶成型品用于要求耐热性、耐油性、耐燃料油性、耐发动机冷却用防冻液性、耐蒸气性的各种密封材料,作为这样的密封材料,可以举出例如垫圈、轴封装置、阀杆密封件等密封件;自紧密封垫、活塞环、开口环形密封垫、机械密封、油封装置等非接触型或接触型的密封垫类、波纹管、隔膜、软管、管;以及电线、缓冲材料、隔振件、带AT装置中使用的各种密封材料等。
作为上述燃料***中的具体使用形态,可以举出燃料喷射器、冷态启动喷射器、燃料管线的快速连接器、发送器法兰快速连接器、燃料泵、燃料箱快速连接器、汽油混合泵、汽油泵、燃料管的管主体、燃料管的连接器、喷射器等中使用的O型圈;呼气***歧管、燃料过滤器、压力调整阀、滤毒罐、燃料箱的盖、燃料泵、燃料箱、燃料箱的发送单元、燃料喷射装置、燃料高压泵、燃料管线连接***、泵正时控制阀、吸入控制阀、电磁阀子组件、燃料切断阀等中使用的密封件;滤毒罐电磁阀密封件、车载加油油气回收***(ORVR)阀密封件、燃料泵用的油封装置、燃料传送密封件、燃料箱侧翻阀密封件、填料密封件、喷射器密封件、加油口盖密封件、加油口盖阀的密封件;燃料软管、燃料供给软管、燃油回流软管、蒸气软管、排气口(通风)软管、加油软管、加油口软管、燃料箱内的软管(箱内软管)、汽化器的控制软管、燃料入口软管、燃料通气软管等软管;燃料过滤器、燃料管线连接***等中使用的垫圈、或汽化器等中使用的法兰垫圈;蒸气回收管线、燃料原料输送管、油气ORVR管线等的管线材;滤毒罐、ORVR、燃料泵、燃料箱压力传感器、汽油泵、汽化器的传感器、复合空气控制装置(CAC)、脉动阻尼器、滤毒罐用、自动阀等中使用的隔膜、或燃料喷射装置的压力调节器隔膜;燃料泵用的阀、化油器针形阀、侧翻止回阀、止回阀类;排气口(通风孔)、燃料箱内使用的管;燃料箱等的罐密封垫、汽化器的加速泵活塞的密封垫;燃料箱用的燃料传送防震部件;用于控制燃料压力的O型圈、隔膜;加速泵皮碗;内置式燃料泵固定架;燃料喷射装置的喷射器垫圈;喷射器密封圈;汽化器的针形阀芯阀;汽化器的加速泵活塞;复合空气控制装置(CAC)的阀座;燃料罐主体;电磁阀用密封部件等。
作为上述制动***中的具体的使用形态,可以举出真空助力器、油压制动软管空气制动装置、空气制动装置的制动装置腔室等中使用的隔膜;制动装置软管、制动装置油用软管、真空制动装置软管等中使用的软管;油封装置、O型圈、密封垫、制动装置活塞密封件等各种密封材料;真空助力器用的大气阀或真空阀、制动装置阀用的止回阀;主气缸用的活塞皮碗(橡胶密封皮碗)、制动装置密封皮碗;油压制动装置的主气缸或真空助力器、油压制动装置的轮缸用的防护罩、防抱死制动***(ABS)用的O型圈或索环等。
作为上述基本电装部件中的具体使用形态,可以举出电线(电气配线)的绝缘体或护皮、电气配线外装部件的管、连接器用的索环等。
作为控制***电装部件中的具体使用形态,可以举出各种传感器线的被覆材料等。
作为上述装备电装部件中的具体使用形态,可以举出汽车空调机的O型圈、密封垫、冷却器软管、高压空调软管、空调软管、电子节流阀单元用垫圈、直接点火用塞防护罩、配电器用隔膜等。另外,也可以用于电装部件的粘接中。
作为上述吸气排气***中的具体使用形态,可以举出吸气歧管、排气歧管等中使用的密封垫、节流阀的节流体密封垫;EGR(排气再循环)、挤压控制(BPT)、排气阀门、涡轮排气阀门、致动器、可变几何涡轮(VTG)的涡轮致动器、排气净化阀等中使用的隔膜;EGR(排气再循环)的控制软管、排放控制软管、涡轮增压器的涡轮机油用软管(供给)、涡轮机油用软管(返回)、涡轮空气软管、内部冷却器软管、涡轮增压器软管、具备内部冷却器的涡轮发动机的与压缩器连接的软管、尾气软管、进气软管、涡轮软管、DPF(柴油机微粒捕集过滤器)传感器软管等软管;风管或涡轮风管;进气歧管垫圈;EGR的密封材料、AB阀的防止后燃阀座、(涡轮增压器等的)涡轮轴封装置、汽车的发动机中使用的摇杆盖或空气吸入歧管等槽部件中使用的密封部件等。
此外,在排出气体控制部件中,可以用作蒸气回收罐、催化剂式转化装置、排出气体传感器、氧传感器等中使用的密封件、或蒸气回收和蒸气罐的电磁阀电枢的密封件;吸气***歧管垫圈等。
另外,在柴油发动机相关的部件中,可以用作直喷喷射器用的O型圈密封件、旋转泵密封件、控制隔膜、燃料软管、EGR、起动泵、增压补偿器的隔膜。另外还可用作尿素SCR***中使用的O型圈、密封材料、软管、管、隔膜、或尿素SCR***的尿素水槽主体以及尿素水槽的密封材料等。
作为上述变速器***中的具体使用形态,可以举出变速器关联的轴承密封件、油封装置、O型圈、密封垫、变矩器软管等。
还可以举出变速箱油封装置、AT的变速箱油用软管、ATF软管、O型圈、密封垫类等。
需要说明的是,在变速器中存在AT(自动变速器)、MT(手动变速器)、CVT(连续可变变速器)、DCT(双离合变速器)等。
另外,还可以举出手动或自动变速器用的油封装置、垫圈、O型圈、密封垫、或无级变速器(带式或环式)用的油封装置、垫圈、O型圈、密封垫、以及ATF线性电磁阀用密封垫、手动变速器用油用软管、自动变速器用ATF软管、无级变速器(带式或环式)用CVTF软管等。
作为操纵***中的具体使用形态,可以举出动力转向器油用软管、高压动力转向器软管等。
作为在汽车发动机的发动机主体中使用的形态,可以举出例如汽缸盖垫圈、气缸盖罩垫圈、油盘密封垫、一般垫圈等垫圈、O型圈、密封垫、正时齿带盖(timing belt cover)垫圈等密封件、控制软管等软管、发动机支架的防震橡胶、控制阀隔膜、凸轮轴油封装置等。
在汽车发动机的主运动***中,可以用于曲轴密封件、凸轮轴油封等轴封装置等。
在汽车发动机的阀动***中,可以用于发动机阀的阀杆油封装置、蝶形阀的阀座等。
在汽车发动机的润滑冷却***中,可以用于机油冷却器的机油冷却器软管、回油软管、密封垫圈、或散热器周边的水龙带、散热器的密封件、散热器的垫圈、散热器的O型圈、真空泵的真空泵油用软管等、以及散热器软管、散热器水箱、油压用隔膜、风扇连接密封件等。
这样,作为在汽车领域中使用的具体例的一例,可以举出机座垫圈、油盘垫圈、歧管密封垫、氧传感器用密封件、氧传感器衬套、氧化氮(NOx)传感器用密封件、氧化氮(NOx)传感器衬套、氧化硫传感器用密封件、温度传感器用密封件、温度传感器衬套、柴油机颗粒过滤器传感器用密封件、柴油机颗粒过滤器传感器衬套、喷射器O型圈、喷射器密封垫、燃料泵的O型圈或隔膜、齿轮箱密封件、动力活塞密封垫、气缸衬层的密封件、阀杆的密封件、静态阀杆密封件、动态阀杆密封件、自动变速器的前泵密封件、后轴小齿轮密封件、万向接头的垫圈、计速器的小齿轮密封件、脚制动器的活塞皮碗、扭矩传递装置的O型圈或油封装置、尾气再燃烧装置的密封件或轴承密封件、再燃烧装置用软管、汽化器的传感器用隔膜、防震橡胶(发动机支架、排气部、消音器吊胶、悬挂衬套、中心轴承、支撑橡胶保险杠等)、悬挂用防震橡胶(支撑杆装配、衬套等)、驱动***防震橡胶(阻尼器等)、燃料软管、EGR的管或软管、双腔并动式化油器管、汽化器的针形阀的芯阀、汽化器的法兰垫圈、油用软管、油冷却器软管、ATF软管、汽缸盖垫圈、水泵密封件、齿轮箱密封件、针形阀片、摩托车用簧片阀的簧片、汽车发动机的油封装置、汽油软管枪的密封件、汽车空调机用密封件、发动机的内部冷却器用橡胶软管、送油经路连接器装置(fuel line connector systems)的密封件、CAC阀、针形片、发动机周围电线、加油软管、汽车空调机O型圈、进气垫圈、燃料箱材料、配电器用隔膜、水龙带、离合器软管、PS软管、AT软管、真空助力器软管、加热器软管、空调软管、通风软管、加油口盖、PS齿条密封件、齿条及副齿轮防护罩、CVJ防护罩、球接头防尘罩、支柱防尘罩、挡风雨条、玻璃滑槽、中心单元密封垫、车身侧围密封条、保险杆橡胶、门锁、仪表板绝缘体、高张力线、平带、多V带、同步齿形带、齿形带、V多楔带、轮胎、雨刮片、LPG汽车调节器用隔膜或柱塞、CNG汽车调节器用隔膜或阀、DME对应橡胶部件、自动张紧的隔膜或防护罩、怠速控制的隔膜或阀、自动速度控制的致动器、负压泵的隔膜、止回阀或柱塞、O.P.S.的隔膜或O型圈、汽油泄压阀、发动机气缸套的O型圈或垫圈、湿式气缸套的O型圈或垫圈、差速器齿轮的密封件或垫圈(齿轮油的密封件或垫圈)、动力转向器装置的密封件或垫圈(PSF的密封件或垫圈)、减震器的密封件或垫圈(SAF的密封件或垫圈)、等速万向节的密封件或垫圈、轮轴承的密封件或垫圈、金属垫圈的涂层剂、卡钳(キャリパー)密封件、防护罩类、轮轴承密封件、轮胎的硫化成型中使用的胶囊等。
在上述航空器领域、航天火箭领域、船舶领域中,特别可以用于燃料***、润滑油***。
在上述航空器领域中,可以用作例如航空器用各种密封部件、航空器用机油用途的航空器用各种部件、喷气发动机阀杆密封件、垫圈或O型圈、旋转轴密封件、油压设备的垫圈、防火墙密封件、燃料供给用软管、垫圈或O型圈、航空器用电缆、油封装置或轴封装置等。
在上述航天火箭领域中,可以用作例如宇宙飞船、喷气发动机、导弹等的唇型密封件、隔膜、O型圈、或耐气体涡轮发动机用油的O型圈、导弹地面控制用防震台垫等。
另外,在船舶领域中,可以用作例如螺旋桨的传动轴船尾密封件、柴油发动机的吸排气用阀杆密封件、蝶形阀的阀密封件、蝶形阀的阀座和轴封、蝶形阀的轴封、船尾管密封件、燃料软管、垫圈、发动机用的O型圈、船舶用电缆、船舶用油封装置、船舶用轴封装置等。
在上述化学设备等化学品领域、医药品等化学药品领域中,可以用于要求高度的耐化学药品性的工序、例如制造医药品、农药、涂料、树脂等化学品的工序中。
作为上述化学品领域和化学药品领域中的具体使用形态,可以举出化学装置、化学药品用泵或流量计、化学药品用配管、热交换器、农药喷洒机、农药输送泵、气体配管、燃料电池、分析仪器或理化仪器(例如,分析仪器、计量表类的柱、配件等)、排烟脱硫装置的收缩接头、硝酸工厂、发电厂涡轮等中使用的密封件、医疗用灭菌工艺中使用的密封件、电镀液用密封件、造纸用带的冠封、风洞的接合密封件;反应机、搅拌机等化学装置、分析仪器或计量表类、化学泵、泵外壳、阀、旋转计等中使用的O型圈、机械密封用O型圈、压缩机密封用的O型圈;高温真空干燥机、气相色谱仪或pH计的管结合部等中使用的密封垫、硫酸制造装置的玻璃冷却器密封垫;隔膜泵、分析仪器或理化仪器等中使用的隔膜;分析仪器、计量表类中使用的垫圈;分析仪器或计量表类中使用的衬套(金属箍);阀座;U型密封皮碗;化学装置、汽油箱、风洞等中使用的衬层、耐酸铝加工槽的耐蚀衬层;镀覆用掩蔽夹具的涂层;分析仪器或理化仪器的阀部件;排烟脱硫工厂的伸缩接缝;针对浓硫酸等的耐酸软管、氯气输送软管、耐油软管、苯或甲苯贮槽的雨水排水软管;分析仪器或理化仪器等中使用的耐化学药品性管或医疗用管;纤维染色用的耐三氯乙烯用辊或染色用辊;医药品的药栓;医疗用的橡胶栓;试剂瓶、试剂罐、袋、化学药品容器;耐强酸、耐溶剂的手套或长靴等保护用具等。
在上述显影机等照相领域、印刷机械等印刷领域、涂布设备等涂装领域中,可以用作干式复印机的辊、带、密封件、阀部件等。
作为上述照相领域、印刷领域和涂装领域中的具体使用形态,可以举出复印机的转印辊的表面层、复印机的清洁刮板、复印机的带;复印机、打印机、传真机等OA设备用的辊(可以举出例如定影辊、压接辊、加压辊等)、带;PPC复印机的辊、辊刮板、带;膜显影机、X射线膜显影机的辊;印刷机械的印刷辊、刮刀、管、阀部件、带;打印机的油墨管、辊、带;涂布、涂装设备的涂装辊、刮刀、管、阀部件;显影辊、凹版辊、导辊、磁带制造涂布生产线的导辊、磁带制造涂布生产线的凹版辊、涂布辊等。
在包括上述食品工厂设备和家庭用品的食品设备领域中,可以用于食品制造工序、食品传输器用或食品储藏器用。
作为上述食品设备领域中的具体使用形态,可以举出板式热交换器的密封件、自动售货机的电磁阀密封件、罐壶的密封垫、污水管密封垫、压力锅的密封垫、热水器密封件、热交换器用垫圈、食品加工处理装置用的隔膜或密封垫、食品加工处理机用橡胶材料(例如热交换器垫圈、隔膜、O型圈等各种密封件、配管、软管、卫生密封垫、阀密封垫、填充时作为瓶等的口与填充剂之间的接缝使用的填充用密封垫)等。另外,还可以举出酒类、冷饮水等制品、填充装置、食品杀菌装置、酿造装置、热水器、各种自动食品售货机等中使用的密封垫、垫圈、管、隔膜、软管、接头套管等。
在上述原子能发电站设备领域中,可以用于原子炉周边的止回阀、减压阀、***的浓缩装置的密封件等。
作为上述一般工业领域中的具体使用形态,可以举出机床、建设机械、油压机械等油压设备用密封材料;油压、润滑机械的密封件或轴承密封件;心轴等中使用的密封材料;干洗设备的窗等中使用的密封件;粒子回旋加速装置的密封件或(真空)阀密封件、质子加速器的密封件、自动包装机的密封件、空气中的二氧化硫或氯气分析装置(公害测定器)用泵的隔膜、蛇泵衬层、印刷机的辊或带、传送用的带(传送带)、铁板等的酸洗用挤压辊、机器人的电缆、铝压延管线等溶剂挤压辊、耦合器的O型圈、耐酸缓冲材、切削加工机械的滑动部分的防尘密封件或唇型橡胶、含水分垃圾焚烧处理机的垫圈、摩擦材料、金属或橡胶的表面改性剂、被覆材料等。另外,还可以用作造纸工艺中使用的装置的垫圈或密封材料、洁净室用过滤器单元的密封剂、建筑用密封剂、混凝土或水泥等的保护涂层剂、玻璃布渗入材料、聚烯烃的加工助剂、聚乙烯的成型性改良添加剂、小型发电机或剪草机等的燃料容器、通过对金属板实施底层涂料处理而得到的预涂金属等。此外,还可以渗入到织布并进行烧结而作为片和带使用。
作为上述钢铁领域中的具体使用形态,可以举出铁板加工设备的铁板加工辊等。
作为上述电气领域中的具体使用形态,可以举出新干线的绝缘油盖、液封型变压器的通风密封件、变压器的密封件、油井电缆的夹套、电炉等烘箱的密封件、微波炉的窗框密封件、在将CRT的楔和凹槽粘接时所使用的密封材料、卤素灯的密封材料、电气部件的固定剂、护套加热器的末端处理用密封材料、电气设备引线端子的绝缘防湿处理中使用的密封材料等。另外,还可以用于耐油耐热电线、高耐热性电线、耐化学药品性电线、高绝缘性电线、高压送电线、电缆、地热发电装置中使用的电线、汽车发动机周边中使用的电线等的被覆材料。还可以用于车辆用电缆的油封装置或轴封装置。进而还可以用于电气绝缘材料(例如各种电气设备的绝缘用隔离物、电缆的接头或末端部等中使用的绝缘胶带、热收缩性的管等中使用的材料)、在高温气氛下使用的电气和电子设备材料(例如电动机用引出线材料、高热炉周围的电线材料)。另外还可以用于太阳能电池的密封层或保护膜(背板)。
在上述燃料电池领域中,可以用作固体高分子型燃料电池、磷酸盐型燃料电池等中的电极间、电极-隔板间的密封材料、氢、氧、生成水等的配管的密封件或密封垫、隔板等。
在上述电子部件领域中,可以用于散热材料原料、电磁波屏蔽材料原料、计算机的硬盘驱动器(磁记录装置)用的垫圈等。另外,还可以用作硬盘驱动器的缓冲橡胶(碰撞制动器)、镍氢二次电池的电极活性物质的粘结剂、锂离子电池的活性物质的粘结剂、锂二次电池的聚合物电解质、碱蓄电池的正极的接合剂、EL元件(电致发光元件)的粘结剂、冷凝器的电极活性物质的粘结剂、封装剂、密封剂、光纤的石英的被覆材料、光纤被覆材料等膜或片类、电子部件、电路基板的灌封、涂布或粘接密封件、电子部件的固定剂、环氧树脂等封装剂的改性剂、印刷基板的涂层剂、环氧树脂等印刷电路板预浸料树脂的改性材料、电灯泡等的防飞散材料、计算机用垫圈、大型计算机冷却软管、二次电池、特别是锂二次电池用的垫圈或O型圈等密封垫、对有机EL结构体的外表面的单面或双面进行覆盖的密封层、连接器、阻尼器等。
在上述化学药品输送用设备领域中,可以用于卡车、拖车、油罐车、船舶等的安全阀或装运阀等。
在上述石油、燃料气等能源勘探开采设备部件领域中,用作石油、天然气等的开采时所使用的各种密封材料、油井中所使用的电气连接器的防护罩等。
作为上述能源勘探开采设备部件领域中的具体使用形态,可以举出钻头密封件、压力调节隔膜、水平挖掘电动机(定子)的密封件、定子轴承(轴)密封件、防喷装置(BOP)中使用的密封材料、旋转防喷装置(钻杆刮泥器)中使用的密封材料、MWD(实时挖掘信息探知***)中使用的密封材料或气液连接器、测井装置(测井装备)中使用的测井工具密封件(例如O型圈、密封件、密封垫、气液连接器、防护罩等)、膨胀型封隔器或完井封隔器以及它们中使用的封隔器密封件、水泥灌浆装置中使用的密封件或密封垫、穿孔器(穿孔装置)中使用的密封件、泥浆泵中使用的密封件、密封垫或电动机衬层、地下听检器罩、U型密封皮碗、复合安装密封皮碗、旋转密封件、层压弹性轴承、流量控制的密封件、砂量控制的密封件、安全阀的密封件、水力压裂装置(压裂装备)的密封件、线性封隔器或线性吊架的密封件或密封垫、井口的密封件或密封垫、阻气门或阀的密封件或密封垫、LWD(随钻测井)用密封材料、石油勘探/石油钻井用途中使用的隔膜(例如石油钻井液池等的润滑油供给用隔膜)、闸阀、电子防护罩、穿孔枪的密封元件等。
此外,还可以用于厨房、浴室、洗手间等的接缝密封剂;室外帐篷的胶布;***材料用的密封件;气体热泵用橡胶软管、耐氟利昂性橡胶软管;农业用的膜、衬层、耐候性罩;建筑或家电领域等中使用的层压钢板等的罐类等。
此外,还可以用作与铝等金属结合的物品。作为这样的使用形态,可以举出例如门密封件、闸阀、摆阀、电磁阀尖端、以及与金属结合的活塞密封件或隔膜、金属垫圈等与金属结合的金属橡胶部件等。
另外,还可以用于自行车中的橡胶部件、制动片、制动块等。
另外,作为本发明的交联橡胶成型品的形态之一,可以举出带。
作为上述带,可示例出以下的带。作为动力传递带(包括平带、V带、V多楔带、齿形带等)、传送用带(传送带),可以举出:用于农业用机械、工作机械、工业用机械等的发动机周围等各种高温部位的平带;用于在高温环境下传送煤炭、碎石、砂土、矿石、木材片等松散物或粒状物的传送带;高炉等的炼钢厂等所使用的传送带;在精密设备组装工厂、食品工厂等中暴露于高温环境下的用途中的传送带;农业用机械、一般设备(例如OA设备、印刷机械、业务用干燥机等)、汽车用等的V带或V多楔带;传送机器人的传动带;食品机械、工作机械的传动带等齿形带;汽车用、OA设备、医疗用、印刷机械等中所使用的齿形带等。
特别是,作为汽车用齿形带,以同步齿形带为代表。
上述带可以为单层结构,也可以为多层结构。
在为多层结构的情况下,上述带可以由将本发明的组合物交联得到的层和由其他材料形成的层构成。
在多层结构的带中,作为由其他材料形成的层,可以举出由其他橡胶形成的层或由热塑性树脂形成的层、各种纤维增强层、帆布、金属箔层等。
本发明的交联橡胶成型品还可以用于产业用防震垫、防震垫、铁路用扁钢坯垫(slab mat)、垫类、汽车用防震橡胶等。作为汽车用防震橡胶,可以举出发动机支架用、电动机装配用、构件装配用、支撑杆装配用、衬套用、阻尼器用、消音器吊胶用、中心轴承用等的防震橡胶。
另外,作为其他使用形态,可以举出挠性接头、伸缩接缝等的连接部件、防护罩、索环等。若为船舶领域,可以举出例如船用泵等。
连接部件是指配管和配管设备中使用的接头,可用于防止由配管***产生的振动、噪音;吸收因温度变化、压力变化所致的伸缩或位移;吸收尺寸变动;缓和、防止因地震、地基下沉所致的影响;等用途中。
挠性接头、伸缩接缝可优选用作例如造船配管用、泵或压缩器等的机械配管用、化学设备配管用、电气配管用、土木/水道配管用、汽车用等复杂形状成型体。
防护罩可优选用做例如等速万向节防护罩、防尘罩、齿条和小齿***纵防护罩、栓防护罩、活塞防护罩等汽车用防护罩、农业机械用防护罩、产业车辆用防护罩、建筑机械用防护罩、油压机械用防护罩、空压机械用防护罩、集中润滑机用防护罩、液体输送用防护罩、消防用防护罩、各种液化气体输送用防护罩等各种产业用防护罩等复杂形状成型体。
本发明的交联橡胶成型品还可用于压滤机用隔膜、鼓风机用隔膜、给水用隔膜、液体储藏罐用隔膜、压力开关用隔膜、储蓄器用隔膜、吊架等的气垫用隔膜等。
通过将本发明的交联橡胶成型品添加到橡胶或树脂中,可获得在雨、雪、冰或汗等润湿于水的环境下难以滑动的成型品或可得到涂布覆膜的防滑剂。
另外,本发明的交联橡胶成型品还可用作例如利用三聚氰胺树脂、酚树脂、环氧树脂等制造装饰胶合板、印刷基板、电气绝缘板、硬质聚氯乙烯层积板等时的热压成型用缓冲材料。
除此以外,本发明的交联橡胶成型品还可以有助于兵器关联的密封垫圈、针对与侵袭性化学剂的接触的防护服之类的各种支撑体的防渗化。
另外,可以用于为了密封、封装在汽车、船舶等运输设备等中使用的包含胺系添加剂(特别是作为抗氧化剂、清洁分散剂而使用的胺系添加剂)的润滑油(机油、变速箱油、齿轮油等)、燃料油、润滑脂(特别是脲系润滑脂)而使用的O(方)形环、V-形环、X-形环、密封垫、垫圈、隔膜、油封装置、轴承密封件、唇型密封件、柱塞密封件、门密封件、唇型和端面密封件、气体传送板密封件、晶片支承密封件、滚筒密封件等各种密封材料等,还可以用作管、软管、各种橡胶辊、涂层、带、阀的阀体等。另外,还可以用作层积用材料、衬层用材料。
还可用于与汽车等的内燃机的变速器油和/或发动机油接触而检测其油温和/或油压的传感器的引线等中使用的耐热耐油性电线的被覆材料、自动变速器或发动机的油盘内等高温油气氛中。
除此以外,有时在本发明的交联橡胶成型品形成硫化覆膜来使用。具体而言,可以举出复印机用非粘合耐油辊、耐候防结冰用挡风雨条、输液用橡胶栓、小药瓶橡胶栓、防粘剂、非粘合轻传送带、汽车发动机支架的平垫圈(プレーガスケット)的防粘合覆膜、合成纤维的被覆加工、具有密封垫被覆薄层的螺栓部件或接头等用途。
需要说明的是,关于本发明的交联橡胶成型品的汽车相关部件用途,还包括同样结构的机动二轮车的部件用途。
另外,作为上述汽车相关中的燃料,可以举出轻油、汽油、柴油发动机用燃料(包括生物柴油燃料)等。
另外,本发明的组合物除了进行交联而作为交联橡胶成型品使用以外,还可以在各种工业领域中用作各种部件。因此,接着对本发明的组合物的用途进行说明。
本发明的组合物可以用于:金属、橡胶、塑料、玻璃等的表面改性材;金属垫圈、油封件等要求耐热性、耐化学药品性、耐油性、非粘合性的密封材料和被覆材料;OA设备用辊、OA设备用带等非粘合被覆材料;或渗润屏障;利用渗入、烧结进行的在机织物制片和带上的涂布等。
对于本发明的组合物而言,通过为高粘度、高浓度,可以利用通常的用法而用作复杂形状的密封材料、衬层、密封剂;通过为低粘度,可以用于几微米薄膜的形成;另外通过为中粘度,可以用于预涂金属、O型圈、隔膜、簧片阀的涂布。
此外,还可以用于机织物和纸张的传送辊或带、印刷用带、耐化学药品性管、药栓、燃油软管等的涂布。
作为利用本发明的组合物所被覆的物品基材,可以使用:铁、不锈钢、铜、铝、黄铜等金属类;玻璃板、玻璃纤维的机织物和无纺布等玻璃制品;聚丙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮等通用和耐热性树脂的成型品和被覆物;SBR、丁基橡胶、NBR、EPDM等通用橡胶以及硅酮橡胶、氟橡胶等耐热性橡胶的成型品和被覆物;天然纤维和合成纤维的机织物和无纺布;等。
由本发明的组合物形成的被覆物可以在要求耐热性、耐溶剂性、润滑性、非粘合性的领域中使用,作为具体的用途,可以举出复印机、打印机、传真机等OA设备用的辊(例如定影辊、压接辊)和输送带;片和带;O型圈、隔膜、耐化学药品性管、燃料软管、阀密封件、化学设备用垫圈、发动机垫圈等。
另外,本发明的组合物可以溶解于溶剂中作为涂料、粘接剂来使用。另外,也可以以乳化分散液(乳液)的形式作为涂料来使用。
上述组合物被用作各种装置、配管等的密封材料或衬层、金属、陶瓷、玻璃、石、混凝土、塑料、橡胶、木材、纸、纤维等无机和有机基材形成的结构物的表面处理剂等。
上述组合物可以通过分配器方式涂布或丝网印刷涂布而涂布到基材等上。
本发明的组合物也可以用作用于浇注膜、或用于浸渍织物、塑料、金属或弹性体之类的基材的涂料组合物。
特别是,本发明的组合物可以以乳液的形态用于制造被覆织物、防护手套、浸渗纤维、O型圈被覆、燃料***快速连结O型圈用被覆、燃料***密封用被覆、燃料箱侧翻阀隔膜用被覆、燃料箱压力传感器隔膜用被覆、油过滤器和燃料过滤器密封用被覆、燃料箱传送密封件和发送器头装配密封用被覆、复印机定影机构辊用被覆、以及聚合物涂料组合物。
它们在硅橡胶、丁腈橡胶和其他弹性体的被覆中有用。与其热稳定性同样地,为了提高基材弹性体的耐透过性和耐化学药品性这两者,它们在由这种弹性体制造的部件的被覆中也有用。其他用途包括热交换器、伸缩缝、瓮、罐、风扇、烟道和其他管路、以及收纳结构体、例如混凝土收纳结构体用的被覆。上述组合物例如在软管结构和隔膜的制造方法中可以涂布到多层部件结构露出的截面。连接部和结合部中的密封部件常由硬质材料构成,并且本发明的组合物可提供与沿着改良的摩擦性界面、密封面降低的微量渗漏相伴的提高的尺寸静配合。该乳液可提高各种汽车***用途中的密封耐久性。
它们还可用于动力转向***、燃料***、空调***、以及软管和管连接到其他部件的任何结合部的制造中。上述组合物的进一步的有用性在于修补3层燃料软管之类的多层橡胶结构中的制造缺陷(和使用引起的损伤)。上述组合物对于在涂布涂料之前或之后形成、或者可进行压纹加工的薄钢板的涂布也有用。例如,也可以装配经被覆的钢的多个层,在2个刚性金属部件之间形成垫圈。密封效果通过在该层之间涂布本发明的组合物而得到的。为了减小所装配的部件的螺栓力和应变,另一方面通过低龟裂、弯曲和孔变形提供良好的燃料节约和低排放,该工艺可用于制造机座垫圈和排气歧管垫圈。
除此以外,本发明的组合物还可以用作:涂层剂;在包含金属、陶瓷等无机材料的基材进行分配成型而成的基材一体型垫圈、密封垫类;涂布到包含金属、陶瓷等无机材料的基材上而成的多层产品;等。
以上对实施方式进行了说明,但可以理解的是,能够在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下对方式和细节进行多种变更。
实施例
接着举出实施例对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不仅限定于所述实施例。
实施例的各数值通过下述方法进行测定。
[共聚物组成]
含氟弹性体(1)的共聚物组成通过固体NMR法进行测定。
测定装置:Bruker Japan公司制造AVANCE300
共振频率:282.40[MHz]
脉冲宽度:45°
含氟弹性体(2)的共聚物组成通过溶液NMR法进行测定。
测定装置:Varian公司制造VNMRS400
共振频率:376.04(Sfrq)
脉冲宽度:30°(pw=6.8)
[门尼粘度(ML1+10(121℃))]
根据ASTM-D1646-15和JIS K6300-1:2013进行测定。
测定设备:ALPHA TECHNOLOGIES公司制造的MV2000E型
转子转速:2rpm
测定温度:121℃
[玻璃化转变温度(Tg)]
使用差示扫描量热计(Hitachi High-Tech Science公司制造、X-DSC823e),将10mg试样以20℃/分钟升温而得到DSC曲线,将表示DSC曲线的二次转变前后的基线的延长线与DSC曲线的拐点处的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度。
[熔解热]
使用差示扫描量热计(Hitachi High-Tech Science公司制造、X-DSC823e),将10mg试样以20℃/分钟升温而得到DSC曲线,由DSC曲线中出现的熔解峰(ΔH)的大小计算出熔解热。
[碘含量测定]
在试样(含氟弹性体)12mg中混合5mg的Na2SO3,在纯水20ml中溶解以1比1(重量比)混合Na2CO3和K2CO3而成的物质30mg而得到吸收液,使用该吸收液,在石英制的烧瓶中在氧中进行燃烧,放置30分钟后,利用岛津20A离子色谱进行测定。关于校正曲线,可以使用KI标准溶液、包含0.5ppm碘离子的溶液或包含1.0ppm碘离子的溶液。
[耐胺性试验]
对于使组合物交联而得到的交联橡胶成型品,利用二乙醇胺在90℃下进行了70小时浸渍试验。
测定试验后的100%模量(M100)、拉伸断裂强度(Tb)、拉伸断裂伸长率(Eb)、硬度(Hs[肖氏A,峰]),求出相对于浸渍前的值的变化率。另外,求出ΔV(体积溶胀率)。ΔV是将试样片在规定条件下浸渍后的体积的变化率(表示溶胀的程度),设试样片的原体积为Vo、试验后的体积为V时,由ΔV=(V-Vo)/Vo×100表示。体积由空气中的重量和水中的重量来计算。各物性的变化越少,则耐胺性越优异。
制造例1
在3L的不锈钢制高压釜中装入纯水1500ml、CH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4 50%水溶液0.3001g、C5F11COONH4 50%水溶液6.001g、磷酸氢二钠4.2001g,进行氮气置换,利用偏二氟乙烯(VdF)进行微加压,一边以600rpm进行搅拌一边将温度调节为80℃,压入VdF至1.22MPa,进而压入VdF与2,3,3,3-四氟丙烯的摩尔比为77.1/22.9的混合液单体至1.502MPa。
利用氮气向其中压入将丙二酸二乙酯0.5002g、过硫酸铵0.9g溶解于纯水10ml中而得到的物质。从聚合开始时起,相对于VdF与2,3,3,3-四氟丙烯的摩尔比为77.1/22.9的混合液单体(连续单体)每29g,共计添加18次CH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)CN 1.5929g。在压力降低至1.44MPa时,利用连续单体升压至1.50MPa。重复该过程,经过约6.7小时后,投入连续单体519g,之后释放高压釜内的气体,进行冷却并回收2090g的分散液。分散液的固体成分含量为26.08质量%(聚合物量545.0g)。
向该分散液中加入氯化镁进行沉析,干燥而得到528.3g的含氟弹性体(1)。含氟弹性体(1)以摩尔比23.5/75.7/0.8的比例包含2,3,3,3-四氟丙烯、VdF和CH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)CN。含氟弹性体(1)的门尼粘度(ML1+10(121℃))为45,Tg通过DSC而确定为-12.8℃。另外,在第二轮中未确认到熔解热。
实施例1和2
使用8英寸烘箱辊,将含氟弹性体(1)和各种添加剂以表1所示的量进行混配,利用通常的方法混合,制备出组合物。
表1中记载的添加剂如下所示。
MT碳:商品名“Thermax N990”、Can Carb公司制造
交联助剂:商品名“TAIC”、日本化成公司制造
有机过氧化物:商品名“PERHEXA 25B”、日油公司制造
调查所得到的组合物的交联特性。根据JIS K6300-2,使用RUBBER PROCESSANALYANALYZER RPA2000(Alpha Technology Acquisition公司制造),以表1中记载的温度和时间测定最低扭矩(ML)、最高扭矩(MH)、诱发时间(T10)和最佳交联时间(T90)。
将所得到的组合物以表1中记载的交联条件进行交联,得到交联橡胶成型品。调查所得到的交联橡胶成型品的机械特性、压缩永久变形。关于机械特性,根据JIS K 6251、6253、6268测定100%模量(M100)、拉伸断裂强度(Tb)、拉伸断裂伸长率(Eb)、硬度(Hs[肖氏A,峰])。另外,根据ASTM D1414,在200℃或250℃下测定O型圈(AS-568A-214)的70小时后的压缩永久变形,对耐胺性进行评价。
比较例1
除了以表1所示的量混配含氟弹性体(2)和各种添加剂以外,与实施例1同样地制备组合物。使用所得到的组合物,与实施例1同样地调查交联特性,调查交联橡胶成型品的物性。
含氟弹性体(2)
2,3,3,3-四氟丙烯与VdF的摩尔比(2,3,3,3-四氟丙烯/VdF):21.8/78.2
门尼粘度(ML1+10(121℃)):23
玻璃化转变温度(Tg):-13.2℃
熔解热:在第二轮中未确认到
碘含量:0.17质量%
将以上结果示于表1。
[表1]
表1
Claims (9)
1.一种组合物,其为含有含氟聚合物和交联剂的组合物,其中,
所述含氟聚合物含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1)表示的含氟单体(1)单元以及赋予交联部位的单体单元,
CHX1=CX2Rf (1)
式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基。
2.如权利要求1所述的组合物,其中,赋予交联部位的单体为具有选自由氰基、羧基、烷氧羰基和羟基组成的组中的至少一种交联性基团的单体。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其中,所述含氟聚合物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元为20摩尔%以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的组合物,其中,所述含氟聚合物还含有能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元。
5.如权利要求1~4中任一项所述的组合物,其中,所述含氟聚合物为选自由共聚物(I)和共聚物(II)组成的组中的至少一种,
所述共聚物(I)仅含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元和赋予交联部位的单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为87/13~22/78,
所述共聚物(II)含有偏二氟乙烯单元、含氟单体(1)单元、赋予交联部位的单体单元和能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体单元,偏二氟乙烯单元/含氟单体(1)单元的摩尔比为85/15~20/80。
6.如权利要求4或5所述的组合物,其中,能够与偏二氟乙烯、含氟单体(1)和赋予交联部位的单体共聚的其他单体为四氟乙烯。
7.如权利要求1~6中任一项所述的组合物,其中,所述交联剂为选自由产氨化合物、无机氮化物颗粒、用于三嗪交联的交联剂、用于噁唑交联的交联剂、用于咪唑交联的交联剂以及用于噻唑交联的交联剂组成的组中的至少一种。
8.一种交联橡胶成型品,其是将权利要求1~7中任一项所述的组合物进行交联而得到的。
9.一种含氟聚合物,其含有偏二氟乙烯单元、下述通式(1)表示的含氟单体(1)单元以及下述通式(2)表示的单体单元,
CHX1=CX2Rf (1)
式中,X1和X2中的一个为H,另一个为F,Rf为碳原子数1~12的直链或支链的氟代烷基,
CH2=CFCF2-(OCF(CF3)CF)n-OCX3X4CN (2)
式中,X3为F、CF3或C2F5,X4为CF3或C2F5,n为1~5的整数。
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