WO2019163693A1 - 複合ゴム成形品 - Google Patents

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WO2019163693A1
WO2019163693A1 PCT/JP2019/005764 JP2019005764W WO2019163693A1 WO 2019163693 A1 WO2019163693 A1 WO 2019163693A1 JP 2019005764 W JP2019005764 W JP 2019005764W WO 2019163693 A1 WO2019163693 A1 WO 2019163693A1
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WO
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ptfe
group
rubber
molded article
porous membrane
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/005764
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茶圓 伸一
伊野 忠
田中 宏幸
伸樹 浦岡
柳口 富彦
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2020501741A priority Critical patent/JP7316995B2/ja
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material

Definitions

  • the present disclosure relates to a composite rubber molded article.
  • Patent Document 1 a polytetrafluoroethylene unfired body or semi-fired body was stretched on the surface of a sealing material body formed of an elastomer as a sealing material excellent in sealing properties, slidability and anti-sticking properties.
  • a sealing material in which a polytetrafluoroethylene porous film is laminated is described.
  • Patent Document 2 discloses a rubber molded product and a heat resistance laminated on at least one surface of the rubber molded product as a cushion for hot press having a rubber elasticity on the surface and good releasability.
  • a cushioning material for hot pressing is described that includes a surface layer material made of a porous resin membrane.
  • An object of the present disclosure is to provide a composite rubber molded article that has a small coefficient of friction over a long period of time and can maintain non-stickiness.
  • the present disclosure relates to a molded article including an elastomer, and a composite rubber molded article including a polytetrafluoroethylene porous film covering at least a part of the molded article, the longitudinal direction and the transverse direction of the polytetrafluoroethylene porous film. It is related with the composite rubber molded product characterized by the product of the matrix tensile strength of 30000 MPa ⁇ 2 > or more.
  • the rubber hardness of the coated surface by the polytetrafluoroethylene porous film is 1% or more higher than the hardness of the rubber not covering the porous film.
  • the film thickness of the polytetrafluoroethylene porous membrane is preferably 2 to 30 ⁇ m.
  • the molded article is preferably covered with a polytetrafluoroethylene porous membrane without using an adhesive.
  • a composite rubber molded article according to the present disclosure is a composite rubber molded article including a molded article including an elastomer and a polytetrafluoroethylene porous film (PTFE porous film) covering at least a part of the molded article.
  • the product of the matrix tensile strength in the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane is 30000 MPa 2 or more.
  • covers the molded article containing an elastomer with a PTFE porous membrane can be freely designed according to the use of the composite rubber molded article of this indication.
  • the product of the longitudinal and transverse directions of the matrix tensile strength of the PTFE porous membrane is 30000 mPa 2 or more, preferably 35000MPa 2 or more, 40000 mPa 2 or more is more preferable.
  • the upper limit may be a 70000MPa 2. If it is less than 30000 MPa 2 , a thick porous film must be used, resulting in a decrease in wear resistance.
  • the longitudinal direction means the tensile strength in the longitudinal direction (paste extrusion direction)
  • the lateral direction means the width direction (paste extrusion direction).
  • the matrix tensile strength can be measured by the method described later.
  • a PTFE porous membrane having a product of the matrix tensile strength in the longitudinal direction and the transverse direction of 30000 MPa 2 or more has at least the film thickness of the PTFE porous membrane and the fibril / node area ratio (fibril area / node area) within the following predetermined range. It is obtained by adjusting to
  • the film thickness of the PTFE porous membrane is preferably 2 to 30 ⁇ m, more preferably 4 to 25 ⁇ m. If the film thickness is less than 2 ⁇ m, it is difficult to suppress the deformation of the rubber even with a high-strength film, and the friction coefficient increases. If it exceeds 30 ⁇ m, the friction coefficient decreases but the wear resistance tends to decrease.
  • the film thickness can be measured by the method described later.
  • the PTFE porous membrane preferably has a fine structure including nodes (nodules) and fibrils.
  • a PTFE porous membrane obtained by stretching PTFE is usually composed of fine fibrils called fibrils and granular nodes called nodes connecting these fibrils, and extremely fine between the fibrils and the nodes. It has a continuous porous structure in which various pores exist in a continuous state.
  • Nodes are usually granular or island-shaped parts (parts where primary particles are aggregated) made of PTFE folded crystals, and fibrils are PTFE drawn out from the nodes in a fiber form, and are interleaved between the nodes. Or it is connected to a spider web.
  • the node is usually a portion that remains unstretched after stretching, is located at the end of the fibril, and a mass to which the fibril is connected is a portion that is thicker than the fibril diameter.
  • a node is usually a primary particle or a collection of primary particles, and fibrils extend radially from the node. In the present specification, even if the fibril is branched, if the diameter of the branch portion is the same as that of the fibril, the branch is not regarded as a node.
  • the area ratio of fibril / node of the PTFE porous membrane is preferably 97/3 to 75/25, more preferably 95/5 to 75/25, and still more preferably 95/5 to 85/15.
  • the area ratio of the PTFE porous membrane is within the above range, the matrix strength of the membrane becomes strong, it is more difficult to peel off from the molded product, and the non-adhesiveness can be maintained for a longer period of time.
  • the area ratio of fibril / node can be measured by the following method. First, a photograph of the PTFE porous film is taken with a scanning electron microscope (SU8020, manufactured by HITACHI, vapor deposition is Hitachi E1030 type) (SEM photograph, magnification 1000 to 5000 times). This photograph is taken into an image processing apparatus (main body name: TV image processor TVIP-4100II manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., control software name: TV image processor image command 4198 manufactured by Ratok System Engineering Co., Ltd.), separated into nodes and fibrils, and only from the nodes And an image consisting only of fibrils. The area ratio of the fibril / node is obtained from the ratio of the total area of the fibril image and the total area of the node image.
  • main body name TV image processor TVIP-4100II manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.
  • control software name TV image processor image command 4198 manufactured by Ratok System Engineering Co., Ltd.
  • a node is one that satisfies one of the following: (1) A cluster of multiple fibrils connected together (Fig. 1: Part filled with dots) (2) The connected mass is thicker than the fibril diameter ( Figures 2 and 3: hatched area) (3) Primary particles are aggregated, and fibrils extend radially therefrom (FIGS. 4, 5, and 6: hatched portions)
  • FIG. 7 is an example that is not regarded as a node. That is, when the fibril is branched, the branch is not regarded as a node when the diameters of the fibril and the branch portion are the same.
  • a PTFE porous membrane having a fibril / node area ratio within the above range can be obtained by semi-baking PTFE or adjusting the draw ratio of uniaxial stretching or biaxial stretching.
  • the ratio of fibrils in the area ratio of fibrils / nodes of the PTFE porous membrane can be increased by semi-firing PTFE under predetermined conditions.
  • the fibril / node area ratio of the PTFE porous membrane can be adjusted by setting the draw ratio within a predetermined range for uniaxial stretching or biaxial stretching.
  • the area ratio of fibril / node of the PTFE porous film may be adjusted by semi-firing PTFE and adjusting the draw ratio. The conditions for the semi-firing and the range of the draw ratio will be described later.
  • the product of the tensile strength of the PTFE porous membrane may be improved by fusion of fibrils constituting the PTFE porous membrane.
  • the fusion point of the PTFE porous membrane is 1 point within the range of 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m observed in an electron micrograph taken at a magnification of 10,000 using a scanning electron microscope because a high-strength membrane can be obtained. It is preferable to have the above. More preferably, it is 5 points or more, and more preferably 10 points or more.
  • a PTFE porous membrane having a fusion point can be obtained by using a modified PTFE described later.
  • the fusion point a fibril connecting two nodes and a fibril connecting two other nodes are fused to each other.
  • the PTFE porous membrane has a fusion point, the PTFE porous membrane is more difficult to peel from the molded product, and the non-adhesiveness can be maintained for a longer period of time.
  • FIG. 8 shows a scanning electron micrograph when the PTFE porous membrane has a fusion point.
  • the PTFE porous membrane has a fusion point 100 where fibrils are fused.
  • the PTFE porous membrane shown in FIG. 9 has a fine structure including the node 200 and the fibril 300, but the fibrils only cross three-dimensionally.
  • the fibril connecting the two nodes and the fibril connecting the other two nodes are fused to each other.
  • the fusion point is formed by fusing each other at an intersecting portion where at least two fibrils intersect three-dimensionally.
  • the fusion point is formed by fusing two fibrils, and each of the two fibrils forming the fusion point is connected between two nodes, and one fibril is connected.
  • the set of nodes that are different from the set of nodes to which the other fibril connects.
  • Two or more fusion points can be formed by fusing one fibril with the other two fibrils.
  • the fusion point is formed by fusing fibrils during stretching.
  • the fusion point is formed by fusing each other at a crossing site where at least two fibrils cross three-dimensionally in the same porous body.
  • the fibril constituting the fusion point is generated by stretching a PTFE green body, a PTFE semi-fired body, or a paste extrudate using modified PTFE described later.
  • the diameter of the fibril can be adjusted depending on stretching conditions and the like. Generally, in the case of a uniaxially stretched film, the diameter of the fibril is about 5 ⁇ m at maximum, and in the case of a biaxially stretched film, it is about 1 ⁇ m at maximum.
  • the diameter of the fibril is preferably 0.7 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • a change in the fibril diameter or a change in direction is observed before and after the fusion point. There is nothing to do.
  • These structural features differ greatly from the structure of nodes having fibrils extending in multiple directions. Since a plurality of fibrils extend from a node in multiple directions, when the fibrils are observed around the node, variation in the diameter of each fibril is observed, and even if two fibrils having the same diameter are observed by chance, These fibrils rarely lie on a straight line. That is, at the fusion point, a node is easy in that one fibril with a diameter difference within 10% and a deviation from a straight line within ⁇ 10 degrees before and after the fusion point can be observed. Can be distinguished.
  • the film density of the PTFE porous film is not particularly limited, but is preferably 1.40 g / cm 3 or less, more preferably 1.00 g / cm 3, more preferably 0.80 g / cm 3 or less.
  • the film density is a value determined by the method described later.
  • the average pore diameter of the PTFE porous membrane is preferably 0.60 ⁇ m or less, and more preferably 0.40 ⁇ m or less in order to achieve high membrane strength.
  • the lower limit of the average pore diameter is preferably 0.05 ⁇ m or more, more preferably 0.10 ⁇ m or more, and still more preferably 0.20 ⁇ m or more.
  • the average pore diameter can be measured by the method described later.
  • the PTFE porous film may be a uniaxially stretched film obtained by uniaxially stretching PTFE or a biaxially stretched film obtained by biaxially stretching PTFE. It is more preferable that the porous body be a biaxially stretched porous body obtained by biaxially stretching PTFE.
  • the PTFE porous membrane may be obtained by uniaxial stretching with a stretching ratio of 2 to 50 times, preferably 5 to 30 times, and a stretching ratio in the longitudinal and lateral directions of 2 to 100 times, preferably May be obtained by biaxial stretching of 5 to 39 times.
  • the PTFE porous membrane contains PTFE.
  • PTFE typically has stretchability, fibrillation properties, and non-melt secondary workability.
  • Non-melt secondary workability means the property that the melt flow rate cannot be measured at a temperature higher than the crystallization melting point in accordance with ASTM D-1238 and D-2116, that is, the property that does not flow easily even in the melting temperature region. .
  • PTFE includes PTFE obtained by polymerizing TFE and a small amount of a comonomer, in addition to homopolymerized PTFE.
  • the trace comonomer is not particularly limited as long as it can be copolymerized with TFE.
  • perfluoroolefins such as hexafluoropropylene [HFP]; chlorofluoroethylenes such as chlorotrifluoroethylene [CTFE]
  • examples include olefins; hydrogen-containing fluoroolefins such as trifluoroethylene and vinylidene fluoride [VDF]; perfluorovinyl ether; (perfluoroalkyl) ethylene and ethylene.
  • 1 type may be sufficient as the trace amount comonomer used, and multiple types may be sufficient as it.
  • perfluoro vinyl ether it does not specifically limit as perfluoro vinyl ether,
  • CF 2 CF-ORf (A) (Wherein Rf represents a perfluoro organic group), and the like.
  • Rf represents a perfluoro organic group
  • perfluoro organic group means an organic group in which all hydrogen atoms bonded to carbon atoms are substituted with fluorine atoms.
  • the perfluoro organic group may have ether oxygen.
  • perfluorovinyl ether examples include perfluoro (alkyl vinyl ether) [PAVE] in which Rf is a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the general formula (A).
  • the perfluoroalkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the perfluoroalkyl group in PAVE include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
  • Rf is a perfluoro (alkoxyalkyl) group having 4 to 9 carbon atoms, and Rf is represented by the following formula:
  • Rf is the following formula:
  • n an integer of 1 to 4.
  • PFAE Perfluoroalkyl ethylene
  • PFBE perfluorobutyl ethylene
  • PFhexyl perfluorohexyl
  • a high-strength PTFE porous membrane can be obtained, so hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, fluoro (alkyl vinyl ether), (perfluoroalkyl) ethylene, and ethylene
  • hexafluoropropylene chlorotrifluoroethylene
  • vinylidene fluoride fluoro (alkyl vinyl ether), (perfluoroalkyl) ethylene
  • ethylene Preferably, at least one selected from the group consisting of perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether), (perfluorobutyl) ethylene, (perfluorohexyl) ethylene, and (perfluorooctyl) ethylene
  • More preferred is at least one selected from the group consisting of perfluoro (methyl vinyl ether).
  • the trace amount comonomer preferably contains at least perfluoro (methyl vinyl ether) (PMVE), more preferably only PMVE.
  • the modified PTFE preferably contains 0.011 mol% or more polymerized units derived from PMVE with respect to the total monomer units because a higher strength PTFE porous membrane can be obtained.
  • the content of the polymerization unit derived from PMVE is more preferably 0.015 mol% or more, and further preferably 0.025 mol% or more. From the viewpoint of the homogeneity of the PTFE porous membrane, the content of polymerized units derived from PMVE is preferably 0.250 mol% or less, more preferably 0.150 mol% or less, and even more preferably 0.100 mol% or less. . 0.050 mol% or less is most preferable.
  • PTFE may be obtained by polymerizing TFE, PMVE, and a small amount of a comonomer other than PMVE.
  • trace comonomer other than PMVE include fluorine-containing olefins such as hexafluoropropylene [HFP] and chlorotrifluoroethylene [CTFE]; alkyl having 1 to 5 carbon atoms, particularly 1 to 3 carbon atoms. Fluoro (alkyl vinyl ether) having a group; Cyclic fluorinated monomer such as fluorodioxole; Perfluoroalkylethylene; ⁇ -hydroperfluoroolefin and the like.
  • the content of the polymer derived from a small amount of a comonomer other than PMVE is preferably 0.0001 to 0.300 mol%, and more preferably 0.010 to 0.100 mol%.
  • PTFE is preferably PTFE having no history of heating at a temperature equal to or higher than the primary melting point.
  • the PTFE may be unsintered PTFE or semi-sintered PTFE. Examples of unsintered PTFE include polymerized PTFE. Unsintered PTFE is PTFE that has no history of heating to a temperature above the secondary melting point, and semi-sintered PTFE is PTFE that has no history of heating at a temperature above the primary melting point and is below the primary melting point. And PTFE heated at a temperature equal to or higher than the secondary melting point.
  • the primary melting point means the maximum peak temperature of the endothermic curve that appears on the crystal melting curve when unsintered PTFE is measured with a differential scanning calorimeter.
  • the secondary melting point means the maximum peak temperature of the endothermic curve that appears on the crystal melting curve when PTFE heated to a temperature higher than the primary melting point (for example, 360 ° C.) is measured with a differential scanning calorimeter.
  • the endothermic curve is obtained by increasing the temperature using a differential scanning calorimeter at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • PTFE preferably has an average primary particle diameter of 150 nm or more because a higher-strength PTFE porous membrane can be obtained. More preferably, it is 180 nm or more, More preferably, it is 210 nm or more, Especially preferably, it is 220 nm or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be 500 nm. From the viewpoint of productivity in the polymerization step, 350 nm is preferable.
  • the average primary particle size was determined by using a PTFE aqueous dispersion obtained by polymerization, the transmittance of 550 nm projection light with respect to the unit length of the aqueous dispersion adjusted to a polymer concentration of 0.22% by mass, and transmission electron
  • a calibration curve with the average primary particle diameter determined by measuring the unidirectional diameter in the micrograph can be prepared, and the transmittance of the aqueous dispersion to be measured can be measured and determined based on the calibration curve.
  • PTFE may have a core-shell structure.
  • PTFE having a core-shell structure include modified PTFE including a high molecular weight PTFE core and a lower molecular weight PTFE shell or a modified PTFE shell in a particle.
  • modified PTFE include PTFE described in JP-T-2005-527652.
  • PTFE preferably has a standard specific gravity [SSG] of 2.160 or less because a higher-strength PTFE porous membrane can be obtained.
  • SSG standard specific gravity
  • PTFE having an SSG of 2.160 or less has a stretch ratio of the extruded product exceeding 3 times and is suitable for stretch molding.
  • SSG is more preferably 2.155 or less, even more preferably 2.150 or less, and particularly preferably 2.145 or less because more excellent stretchability can be obtained.
  • the standard specific gravity is preferably 2.130 or more from the viewpoint of suppressing an increase in paste extrusion pressure and being excellent in moldability.
  • SSG is SSG defined in ASTM D4895-89 as an index of the molecular weight of PTFE having no melt molding processability.
  • the extrusion pressure is preferably 22.0 MPa or less, more preferably 20.0 MPa or less, further preferably 19.0 MPa or less, and particularly preferably 18.0 MPa or less.
  • the extrusion pressure is too high, the extruded product becomes hard and is difficult to be crushed during rolling, which will be described later, and the homogeneity of the PTFE porous film tends to be lowered.
  • the strength of the PTFE porous membrane tends to be reduced.
  • the PTFE porous membrane has excellent strength even at an extrusion pressure in the above range.
  • the minimum of extrusion pressure is not specifically limited, For example, it is 12.0 MPa.
  • the extrusion pressure is a value obtained by a method described later.
  • PTFE preferably has a breaking strength of 20 N or more because a higher strength PTFE porous membrane can be obtained. More preferably, it is 28N or more. In particular, when the film is stretched at a high stretch ratio, the breaking strength is preferably in the above range. Although the upper limit of breaking strength is not specifically limited, For example, it is 70N.
  • the breaking strength is a value obtained by the following method according to the description in JP-A-2002-201217.
  • the bead obtained by the above extrusion pressure measurement paste extrusion is heated at 230 ° C. for 30 minutes to remove the lubricant from the bead, and then the bead (extruded product) is cut to an appropriate length.
  • Each end is fixed to the clamp so that the clamp spacing is any 5.1 cm, heated to 300 ° C. in an air circulating oven, and then the clamp is separated corresponding to 2400% total stretch (total stretch)
  • Stretching beads (made by stretching the beads) are produced by separating at a stretching speed (stretching speed) of 100% / second until the distance is reached.
  • This stretch method essentially follows the method disclosed in US Pat. No.
  • the minimum tensile breaking load force is fixed by sandwiching a sample in a movable jaw having a gauge length of 5.0 cm (distance between chucks), driving the movable jaw at a speed of 300 mm / min, and using a tensile tester. A tensile test was performed at 25 ° C. at a speed of 300 mm / min, and the strength at the time of fracture was measured for each of the three samples.
  • the extrusion pressure is particularly preferably 20.0 MPa or less and the breaking strength is preferably 28 N or more, the extrusion pressure is 19.0 MPa or less, and the breaking strength is most preferably 29 N or more.
  • the PTFE porous membrane can be formed from PTFE fine powder made of PTFE.
  • the average particle size of PTFE fine powder is usually 100 to 1000 ⁇ m.
  • the average particle size is preferably 300 to 800 ⁇ m, more preferably 400 to 700 ⁇ m, because a PTFE porous membrane with better homogeneity can be obtained.
  • the average particle diameter of PTFE fine powder is a value measured according to JIS K6891.
  • the apparent density of the PTFE fine powder is usually 0.35 to 0.60 g / ml. In order to obtain a PTFE porous membrane having better homogeneity, 0.40 to 0.55 g / ml is preferable.
  • the apparent density is a value measured according to JIS K6892.
  • PTFE porous membrane used in the present disclosure described above is also excellent in homogeneity.
  • the molded product used in the composite rubber molded product of the present disclosure includes an elastomer.
  • the elastomer may be either fluororubber or non-fluororubber.
  • Elastomers include fluorine rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) or its hydride (HNBR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), natural rubber (NR), and isoprene rubber.
  • IR diene rubber
  • ethylene-propylene-termonomer copolymer rubber silicone rubber
  • butyl rubber epichlorohydrin rubber
  • acrylic rubber chlorinated polyethylene (CPE)
  • ethylene propylene diene rubber (EPDM) and the like.
  • at least one selected from the group consisting of fluoro rubber and silicone rubber is preferable. With fluoro rubber and silicone rubber, a composite rubber molded product having a smaller surface friction coefficient can be produced.
  • the fluororubber may be a partially fluorinated rubber or a perfluororubber.
  • Partially fluorinated rubbers include vinylidene fluoride (VdF) fluorine rubber, tetrafluoroethylene (TFE) / propylene (Pr) fluorine rubber, tetrafluoroethylene (TFE) / propylene / vinylidene fluoride (VdF) fluorine rubber.
  • the vinylidene fluoride-based fluororubber is preferably a copolymer composed of 25 to 85 mol% of vinylidene fluoride and 75 to 15 mol% of at least one other monomer copolymerizable with vinylidene fluoride. More preferably, it is a copolymer comprising 45 to 80 mol% of vinylidene fluoride and 55 to 20 mol% of at least one other monomer copolymerizable with vinylidene fluoride.
  • the fluororubber may be a copolymer containing a monomer that provides a crosslinking site.
  • a monomer which gives a crosslinking site the formula (4):
  • CY 1 2 CY 2 R f 2 X 3 (4)
  • Y 1 and Y 2 are a fluorine atom, a hydrogen atom or —CH 3 ;
  • R f 2 may have one or more ether-bonded oxygen atoms, and may have an aromatic ring.
  • X 3 is an iodine atom or a bromine atom
  • Linear or branched fluorine-containing alkylene group that is, a linear or branched fluorine-containing alkylene group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and part or all of the hydrogen atoms are fluorine a linear or branched fluorine-containing oxyalkylene group substituted with atoms or a fluorine-containing polyoxyalkylene group partially or entirely a linear or branched substituted with fluorine atoms of the hydrogen atom,;
  • R 1 is Hydrogen atom or methyl group
  • CY 4 2 CY 4 (CF 2 ) n -X 3 (6)
  • Y 4 is the same or different and is a hydrogen atom or a fluorine atom, and n is an integer of 1 to 8.
  • CF 2 CFCF 2 R f 4 -X 3 (7) (Where
  • CF 2 CFCF 2 (OCF (CF 3 ) CF 2 ) m (OCH 2 CF 2 CF 2 ) n OCH 2 CF 2 —X 3 (8)
  • m is an integer of 0 to 5, and n is an integer of 0 to 5)
  • CF 2 CFCF 2 (OCH 2 CF 2 CF 2 ) m (OCF (CF 3 ) CF 2 ) n OCF (CF 3 ) -X 3 (9)
  • m is an integer of 0 to 5, and n is an integer of 0 to 5) CF 2 ⁇ CF (OCF 2 CF (CF 3 )) m O (CF 2 ) n —X 3 (10)
  • CF 2 CF (OCF 2 CF (CF 3 )) m -X 3 (11) (Where m is an integer is an integer from 0 to 8)
  • Preferred examples include iodine-containing fluorinated vinyl ethers represented by:
  • ICH 2 CF 2 CF 2 OCF ⁇ CF 2 is preferable among these. More specifically, preferred examples of the iodine-containing monomer or bromine-containing monomer represented by the formula (6) include ICF 2 CF 2 CF ⁇ CH 2 and I (CF 2 CF 2 ) 2 CF ⁇ CH 2 . More specifically, the iodine-containing monomer or bromine-containing monomer represented by the formula (10) is preferably I (CF 2 CF 2 ) 2 OCF ⁇ CF 2 . More specifically, preferred examples of the iodine-containing monomer or bromine-containing monomer represented by the formula (23) include CH 2 ⁇ CHCF 2 CF 2 I and I (CF 2 CF 2 ) 2 CH ⁇ CH 2 .
  • R 2 R 3 C ⁇ CR 4 —Z—CR 5 CR 6 R 7 (Wherein R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different, and all are H or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Z is linear (linear ) Or a branched, optionally containing oxygen atom, preferably an at least partially fluorinated alkylene or cycloalkylene group having 1 to 18 carbon atoms, or (per) fluoropolyoxyalkylene group) Bisolefin compounds are also preferred as monomers that provide a crosslinking site.
  • Z is preferably a (per) fluoroalkylene group having 4 to 12 carbon atoms, and R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are preferably hydrogen atoms.
  • Z is a (per) fluoropolyoxyalkylene group, - (Q) p -CF 2 O- (CF 2 CF 2 O) m - (CF 2 O) n -CF 2 - (Q) p - (In the formula, Q is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an oxyalkylene group having 2 to 10 carbon atoms, p is 0 or 1, and m and n have an m / n ratio of 0.2 to 5.
  • the (per) fluoropolyoxyalkylene group is preferably an integer such that the molecular weight of the (per) fluoropolyoxyalkylene group is in the range of 500 to 10,000, preferably 1000 to 4000.
  • Preferred bisolefin compounds are CH 2 ⁇ CH— (CF 2 ) 4 —CH ⁇ CH 2 , CH 2 ⁇ CH— (CF 2 ) 6 —CH ⁇ CH 2 , Formula: CH 2 ⁇ CH—Z 1 —CH ⁇ CH 2 (Wherein Z 1 is —CH 2 OCH 2 —CF 2 O— (CF 2 CF 2 O) m — (CF 2 O) n —CF 2 —CH 2 OCH 2 — (m / n is 0.5)) ) Etc.
  • VdF / HFP rubber VdF / HFP / TFE rubber
  • VdF / CTFE rubber VdF / CTFE / TFE rubber
  • VdF / general formula (1) Fluoromonomer rubber, VdF / fluoromonomer / TFE rubber represented by the general formula (1), VdF / perfluoro (methyl vinyl ether) (PMVE) rubber, VdF / PMVE / TFE rubber, VdF / PMVE / Examples include TFE / HFP rubber.
  • the tetrafluoroethylene / propylene-based fluororubber is preferably a copolymer composed of 45 to 70 mol% of tetrafluoroethylene, 55 to 30 mol% of propylene, and 0 to 5 mol% of a fluoromonomer providing a crosslinking site.
  • the fluoro rubber may be perfluoro rubber.
  • perfluoro rubber containing TFE for example, TFE / general formula (25):
  • CF 2 CF-ORf 31 (wherein Rf 31 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
  • Rf 41 is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon
  • At least one selected from the group consisting of monomer copolymers is preferred.
  • the composition is preferably 45 to 90/10 to 55 (mol%), more preferably 55 to 80/20 to 45, and still more preferably 55 to 70/30 to 45.
  • a monomer copolymer that provides a TFE / PMVE / cross-linking site it is preferably 45 to 89.9 / 10 to 54.9 / 0.01 to 4 (mol%), and more preferably 55 to 77. It is 9/20 to 49.9 / 0.1 to 3.5, and more preferably 55 to 69.8 / 30 to 44.8 / 0.2 to 3.
  • the fluoromonomer copolymer represented by the general formula (25), (26) or (27) having 4 to 12 carbon atoms preferably 50 to 90/10 to 50 (mol%). More preferably, it is 60 to 88/12 to 40, and still more preferably 65 to 85/15 to 35.
  • the composition is out of the range, the properties as a rubber elastic body are lost, and the properties tend to be similar to those of a resin.
  • vinylidene fluoride (VdF) / hexafluoropropylene (HFP) fluorororubber VdF / HFP / tetrafluoroethylene (TFE) fluororubber
  • TFE tetrafluoroethylene
  • PAVE perfluoroalkyl vinyl ether
  • Perfluoro rubbers include: TFE / fluoromonomer represented by the general formula (27) / fluoromonomer copolymer that gives a crosslinking site, TFE / perfluorovinyl ether copolymer represented by the general formula (27), TFE / At least one selected from the group consisting of a fluoromonomer copolymer represented by the general formula (25) and a fluoromonomer represented by TFE / general formula (25) / a monomer copolymer that gives a crosslinking site. Preferably there is.
  • perfluoro rubber examples include perfluoro rubbers described in International Publication No. 97/24381, Japanese Patent Publication No. 61-57324, Japanese Patent Publication No. 4-81608, Japanese Patent Publication No. 5-13961, and the like. it can.
  • the monomer composition of the fluororubber can be measured by 19 F-NMR.
  • the glass transition temperature is preferably ⁇ 70 ° C. or higher, more preferably ⁇ 60 ° C. or higher, and further preferably ⁇ 50 ° C. or higher, from the viewpoint of excellent compression set at high temperatures. From the viewpoint of good cold resistance, it is preferably 5 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 3 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature is obtained by using a differential scanning calorimeter (Mettler Toledo Co., Ltd., DSC822e) to obtain a DSC curve by increasing the temperature of 10 mg of the sample at 10 ° C./min.
  • the baseline before and after the second transition of the DSC curve And the temperature indicating the midpoint of the two intersections of the tangent line at the inflection point of the DSC curve.
  • the fluororubber may be obtained by using a chain transfer agent during polymerization.
  • a chain transfer agent a bromine compound or an iodine compound may be used.
  • the polymerization method using a bromine compound or iodine compound include a method in which emulsion polymerization is carried out in an aqueous medium under pressure in the presence of a bromine compound or iodine compound in a substantially oxygen-free state. (Iodine transfer polymerization method).
  • bromine compounds or iodine compounds to be used include, for example, the general formula: R 8 I x Br y (Wherein x and y are each an integer of 0 to 2 and satisfy 1 ⁇ x + y ⁇ 2, and R 8 is a saturated or unsaturated fluorohydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms or chlorofluoro A hydrocarbon group, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, which may contain an oxygen atom).
  • a bromine compound or an iodine compound iodine or bromine is introduced into the polymer and functions as a crosslinking point.
  • iodine compounds include 1,3-diiodoperfluoropropane, 2-iodoperfluoropropane, 1,3-diiodo-2-chloroperfluoropropane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,5- Diiodo-2,4-dichloroperfluoropentane, 1,6-diiodoperfluorohexane, 1,8-diiodoperfluorooctane, 1,12-diiodoperfluorododecane, 1,16-diiodoperfluorohexadecane , diiodomethane, 1,2-diiodoethane, 1,3-diiodo -n- propane, CF 2 Br 2, BrCF 2 CF 2 Br, CF 3 CFBrCF 2 Br, CFClBr 2, BrCF 2 CFClBr, CFBrCl
  • 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,6-diiodoperfluorohexane, and 2-iodoperfluoropropane are preferable from the viewpoint of polymerization reactivity, crosslinking reactivity, availability, and the like.
  • the fluororubber examples include peroxide crosslinkable fluororubber, polyol crosslinkable fluororubber, polyamine crosslinkable fluororubber, and the like.
  • the fluororubber capable of peroxide crosslinking is not particularly limited as long as it is a fluororubber having a site capable of peroxide crosslinking.
  • the site capable of peroxide crosslinking is not particularly limited, and examples thereof include an iodine atom and a bromine atom.
  • the fluorine-crosslinkable fluororubber is not particularly limited as long as it is a fluororubber having a polyol-crosslinkable site.
  • the site capable of crosslinking with polyol is not particularly limited, and examples thereof include a site having a vinylidene fluoride (VdF) unit.
  • Examples of a method for introducing a crosslinking site include a method of copolymerizing a monomer that gives a crosslinking site during the polymerization of fluororubber.
  • the fluororubber is preferably a partially fluorinated rubber capable of polyol crosslinking. Moreover, as said fluororubber, when importance is attached to corrosion resistance, it is preferable that it is perfluoro rubber.
  • the fluorine content of the fluororubber is preferably 64% by mass or more, more preferably 68% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more.
  • the upper limit may be 85% by weight.
  • the iodine content of the fluororubber is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or less.
  • silicone rubber polyorganosiloxane having a plurality of polymerizable unsaturated bonds in one molecule is preferable.
  • Polyorganosiloxane constitutes the main skeleton of silicone rubber.
  • the silicone rubber is preferably a polyorganosiloxane having a plurality of polymerizable unsaturated bonds in one molecule in order to be cured by a crosslinking reaction.
  • the group having a polymerizable unsaturated bond is preferably bonded to a silicon atom in the polyorganosiloxane.
  • the group other than the group having a polymerizable unsaturated bond that is bonded to the silicon atom may be either an organic group or a hydrogen atom.
  • known ones can be used as appropriate.
  • the number of the polymerizable unsaturated bonds in the polyorganosiloxane may be 2 or more, 2 or 3 or more.
  • the polyorganosiloxane preferably has an unsaturated bond between carbon atoms as the polymerizable unsaturated bond, preferably has a double bond, and preferably has an alkenyl group.
  • alkenyl group examples include ethenyl group (vinyl group), 2-propenyl group (allyl group), 1-propenyl group and the like.
  • the plurality of alkenyl groups in the polyorganosiloxane may all be the same, may all be different, or only some may be different.
  • the alkenyl group is preferably bonded to a silicon atom constituting the main skeleton of the polyorganosiloxane.
  • Examples of the organic group other than the alkenyl group constituting the polyorganosiloxane include an alkyl group and an aryl group which may have a substituent.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • linear or branched alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and an n-pentyl group.
  • the cyclic alkyl group may be monocyclic or polycyclic, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group, and a norbornyl group. And an isobornyl group, a 1-adamantyl group, a 2-adamantyl group, and a tricyclodecyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic, and preferred examples include a phenyl group, an o-tolyl group (2-methylphenyl group), an m-tolyl group (3-methylphenyl group), and a p-tolyl group. Examples include those having 6 to 15 carbon atoms such as (4-methylphenyl group), 1-naphthyl group and 2-naphthyl group.
  • the alkyl group and aryl group may have a substituent.
  • “the alkyl group (aryl group) has a substituent” means that one or more hydrogen atoms constituting the alkyl group (aryl group) are substituted with a group other than a hydrogen atom, or an alkyl group It means that one or more carbon atoms constituting (aryl group) are substituted with a group other than carbon atoms. And both the hydrogen atom and the carbon atom may be substituted with a substituent.
  • the alkyl group and aryl group having a substituent preferably have a carbon number within the above range including the substituent.
  • Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom of the alkyl group and the aryl group include an alkyl group, an alkyloxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, an aryl group, an alkylaryl group, Examples thereof include an arylalkyl group, an aryloxy group, an arylalkyloxy group, an alkylaryloxy group, a hydroxyl group (—OH), a cyano group (—CN), and a halogen atom.
  • Examples of the alkyl group substituting a hydrogen atom include the same alkyl groups as those in the organic group.
  • Examples of the alkyloxycarbonyl group that substitutes a hydrogen atom include monovalent groups in which the alkyl group in the organic group is bonded to the oxycarbonyl group.
  • Examples of the alkylcarbonyloxy group for substituting a hydrogen atom include monovalent groups in which the alkyl group in the organic group is bonded to the carbonyloxy group.
  • Examples of the alkoxy group that substitutes a hydrogen atom include a monovalent group in which an alkyl group in an organic group is bonded to an oxygen atom.
  • Examples of the alkylcarbonyl group replacing a hydrogen atom include a monovalent group in which an alkyl group in an organic group is bonded to a carbonyl group.
  • An alkenyl group that replaces a hydrogen atom is an alkyl group in an organic group in which one single bond (C—C) between carbon atoms is replaced by a double bond (C ⁇ C), and is polymerizable. The thing which does not correspond to the alkenyl group which has an unsaturated bond can be illustrated.
  • the position of the double bond between the carbon atoms in the alkenyl group replacing the hydrogen atom is not particularly limited.
  • Examples of the alkenyloxy group that substitutes a hydrogen atom include a monovalent group in which an alkenyl group as a substituent is bonded to an oxygen atom.
  • Examples of the aryl group that substitutes a hydrogen atom include the same aryl groups as those in an organic group.
  • Examples of the alkylaryl group that substitutes a hydrogen atom include a group in which one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting the aromatic ring of an aryl group in an organic group is substituted with an alkyl group in the organic group.
  • Examples of the arylalkyl group that substitutes a hydrogen atom include a group in which one hydrogen atom of an alkyl group in an organic group is substituted with an aryl group in the organic group.
  • Examples of the aryloxy group that substitutes a hydrogen atom include a monovalent group in which an aryl group in an organic group is bonded to an oxygen atom.
  • Examples of the arylalkyloxy group for substituting a hydrogen atom include a monovalent group in which an aryl group in an organic group and an oxygen atom are bonded to an alkylene group obtained by removing one hydrogen atom from an alkyl group in the organic group.
  • an alkylaryloxy group for substituting a hydrogen atom an arylene group in an organic group, which is an arylene group in which one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting an aromatic ring is removed, an alkyl group and an oxygen in the organic group are substituted.
  • An example is a monovalent group having atoms bonded thereto.
  • halogen atom that replaces the hydrogen atom
  • examples of the halogen atom that replaces the hydrogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the number of substituents replacing the hydrogen atom is not particularly limited, and may be one or plural, and all the hydrogen atoms may be substituted with substituents. Moreover, the position of the hydrogen atom substituted with a substituent is not particularly limited.
  • Carbon atoms of the alkyl group and aryl group may be substituted with the following substituents.
  • substituents include a carbonyl group (—C ( ⁇ O) —), an ester bond (—C ( ⁇ O) —O—), an amide bond (—NH—C ( ⁇ O) —), and a hetero atom.
  • the hetero atom that substitutes a carbon atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a boron atom.
  • the number of substituents replacing the carbon atom is not particularly limited, and may be one or more. Further, the position of the carbon atom substituted with the substituent is not particularly limited.
  • polyorganosiloxane a commercially available product may be used, or a polyorganosiloxane synthesized according to a known method may be used.
  • a polyorganosiloxane may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, the combination and ratio may be appropriately selected according to the purpose.
  • Examples of a commercially available product (trade name) of polyorganosiloxane and a product (trade name) containing the above polyorganosiloxane are as follows. Asahi Kasei Wacker Silicone ELASTOSIL EL 1000 Series, ELASTOSIL EL 4000 Series, ELASTOSIL EL 3000 Series, ELASTOSIL EL 7000 Series, ELASTOSIL R401 Series, etc. Toray Dow Corning SH800 Series, SH50 Series, SH70 Series, SH700 Series, SE4000 Series SE1000 series, SH500 series, SE6000 series, SH80 series, SRX400 series, DY32-400 series, DY32-500 series, DY32-1000 series, DY32-7000 series, DY32-4000 series, etc.
  • the composite rubber molded article of the present disclosure includes, for example, a step of producing a PTFE green body or a PTFE semi-fired body, a step of obtaining a PTFE porous film by stretching the PTFE green body or a PTFE semi-fired body, and a PTFE porous material It can manufacture suitably by the manufacturing method including the process of closely_contact
  • the PTFE porous film having a product of the matrix tensile strength in the vertical direction and the horizontal direction of 30000 MPa 2 or more is overlapped with the molded article containing the elastomer, the molded article and the PTFE porous film are firmly adhered to each other. Even if it is not used, a composite rubber molded article in which the PTFE porous membrane is difficult to peel can be produced.
  • the surface of the PTFE porous membrane or the molded product can be chemically or physically treated, or an adhesive can be applied to the surface of the PTFE porous membrane or the molded product.
  • the PTFE green body is, for example, Introducing a surfactant, an aqueous medium, and TFE into the polymerization tank; Introducing a polymerization initiator into the polymerization tank and starting the emulsion copolymerization of TFE; A step of aggregating PTFE in an aqueous PTFE dispersion obtained by emulsion copolymerization; Recovering PTFE obtained by agglomeration, A drying process for obtaining PTFE fine powder by drying the recovered PTFE; Paste extruding step to obtain a paste extrudate by paste extruding the PTFE fine powder, A rolling step of rolling the paste extrudate to obtain a PTFE green body, and
  • the PTFE green body can be suitably produced by a production method including a drying step of drying the PTFE green body and removing the extrusion aid.
  • the PTFE semi-fired body can be produced, for example, by semi-firing the dried PTFE green body. That is, the said manufacturing method can include the process of semi-baking the PTFE green body after drying as needed, and obtaining a PTFE semi-fired body.
  • the above-mentioned small amount of comonomer is charged into the polymerization layer, a polymerization initiator is charged into the polymerization tank, and emulsion copolymerization of TFE and the above-mentioned small amount of monomer is started. Good.
  • the supply of a small amount of comonomer may be added all at once before the start of polymerization, or may be added continuously or intermittently.
  • Emulsion copolymerization will be described with a more specific example.
  • an aqueous medium and the above surfactant are charged into a pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, and after deoxidation, TFE is charged, brought to a predetermined temperature, and a polymerization initiator is added to start emulsion copolymerization. Since the pressure decreases with progress, additional TFE and a small amount of comonomer are added continuously or intermittently as necessary to maintain the initial pressure.
  • the supply is stopped, the TFE in the reaction vessel is purged, the temperature is returned to room temperature, and the reaction is terminated.
  • a PTFE porous membrane having higher strength, a small pore size and excellent homogeneity can be obtained, and therefore a fluorinated surfactant is preferable, and a fluorinated surfactant having a Log POW of 3.4 or less is more preferable.
  • a compound with a large Log POW is concerned about the burden on the environment, and considering this, it is preferable to use a compound with a Log POW of 3.4 or less. So far, in the production of fluorine-containing polymers by emulsion polymerization, ammonium perfluorooctanoate [PFOA] has been mainly used as a surfactant.
  • PFOA has a Log POW of 3.5
  • the Log POW is 3.4 or less. It is preferable to switch to the fluorine-containing surfactant.
  • a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 3.4 or less has a problem of poor emulsifying ability.
  • the stability of the aqueous dispersion during polymerization is important.
  • a fluorine-containing surfactant that is actually inferior in emulsifying ability is used, sufficient breaking strength is obtained. I can't. Therefore, International Publication No.
  • 2009/001894 describes a method of using a large amount of a fluorine-containing surfactant having a small Log POW in order to improve the stability of an aqueous dispersion.
  • the PTFE obtained by this method is not sufficient in breaking strength.
  • PTFE obtained by emulsion copolymerization of tetrafluoroethylene and perfluoromethyl vinyl ether (PMVE) in the presence of a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 3.4 or less, it has the above-mentioned microstructure, high strength, A PTFE porous membrane having a small pore diameter and excellent uniformity can be formed.
  • PTFE is preferably obtained by emulsion copolymerization of tetrafluoroethylene and at least perfluoromethyl vinyl ether in the presence of a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 3.4 or less.
  • the surfactant may be a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 2.5 or more, or may be a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 3.0 or more.
  • Log POW is the partition coefficient between 1-octanol and water, and Log P [where P is the octanol / water (1: 1) mixture containing the fluorinated surfactant in the octanol when phase separation occurs. This represents the ratio of fluorine-containing surfactant concentration / fluorine-containing surfactant concentration in water].
  • the octanol / water partition coefficient represented by Log POW is as follows.
  • a fluorine-containing anionic surfactant is preferable, and US Patent Application Publication No. 2007/0015864, US Patent Application Publication No. 2007/0015865, US Patent Application Publication No. 2007/0015866. Specification, US Patent Application Publication No. 2007/0276103, US Patent Application Publication No. 2007/0117914, US Patent Application Publication No. 2007/0142541, US Patent Application Publication No. 2008/0015319 , U.S. Pat.No. 3,250,808, U.S. Pat.No. 3,271,341, JP-A No. 2003-119204, International Publication No. 2005/042593, International Publication No. 2008/060461, International Publication No. 2007/046377, International Publication No. 2007/11 526 No., WO 2007/046482, and such as those described in WO 2007/046345 can be used.
  • fluorine-containing surfactant a general formula: CF 3- (CF 2 ) 4 -COOX (Wherein X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal), general formula: CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COOX (Wherein X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal atom), general formula: CF 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) COOX (Wherein X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal atom), and a general formula: CF 3 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 COOX (In the formula, X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal atom.) It is preferably at least one fluorine-containing surfactant selected from the group consisting of
  • fluorine-containing surfactant a general formula: CF 3 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 COOX (Wherein X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal atom), general formula: CF 3 OCF 2 CF 2 CF 2 OCHFCF 2 COOX (In the formula, X represents a hydrogen atom, NH 4 or an alkali metal atom.) Etc. can also be mentioned.
  • examples of the counter ion forming the salt include an alkali metal ion or NH 4+ , and examples of the alkali metal ion include Na + and K + .
  • fluorine-containing surfactant examples include CF 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) COOH, CF 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) COONH 4 , CF 3 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 COOH, CF 3 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 COONH 4, CF 3 OCF 2 CF 2 CF 2 OCHFCF 2 COOH, CF 3 OCF 2 CF 2 CF 2 OCHFCF 2 COONH 4, CF 3 - (CF 2) 4 - COOH, CF 3- (CF 2 ) 4 -COONH 4 , CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COONH 4 , CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COOH, and the like.
  • the surfactant is preferably added in a total addition amount of 0.0001 to 10% by mass with respect to the aqueous medium.
  • a more preferred lower limit is 0.1% by mass
  • a more preferred upper limit is 2% by mass
  • a still more preferred upper limit is 1% by mass. If the amount is too small, the stability of the emulsified particles is not good, and the yield may not be increased, and the system becomes unstable, such as agglomerates during the reaction and after the reaction, and a large amount of deposits on the reaction vessel. The phenomenon may occur. If the amount is too large, the effect of stability corresponding to the amount added cannot be obtained, and there is a possibility that the system becomes unstable, and the polymerization rate may be lowered or the reaction may be stopped.
  • the surfactant may be added into the tank all at once before the polymerization reaction is started, or may be added continuously or intermittently after the polymerization reaction is started.
  • the addition amount of the surfactant is appropriately determined depending on the stability of the emulsified particles, the primary particle diameter of the target PTFE, and the like.
  • the polymerization initiator in the emulsion copolymerization those conventionally used in the polymerization of TFE can be used.
  • a polymerization initiator in emulsion copolymerization a radical polymerization initiator, a redox polymerization initiator, or the like can be used.
  • the smaller the amount of the polymerization initiator the more preferable in that PTFE having a low SSG can be obtained.
  • the amount is too small, the polymerization rate tends to be too small, and when the amount is too large, PTFE having a high SSG tends to be produced. is there.
  • radical polymerization initiator examples include water-soluble peroxides, and persulfates such as ammonium persulfate and potassium persulfate, and water-soluble organic peroxides such as disuccinic acid peroxide are preferable. Ammonium persulfate or disuccinate Acid peroxide is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the radical polymerization initiator used can be appropriately selected according to the polymerization temperature and the target SSG, but is preferably an amount corresponding to 1 to 100 ppm of the mass of the aqueous medium generally used. An amount corresponding to 20 ppm is more preferable, and an amount corresponding to 1 to 6 ppm is still more preferable.
  • the radical concentration in the system can be adjusted by adding a peroxide decomposing agent such as ammonium sulfite during the polymerization.
  • PTFE having a low SSG can be easily obtained by adding a radical scavenger during the polymerization.
  • the radical scavenger include unsubstituted phenols, polyhydric phenols, aromatic hydroxy compounds, aromatic amines, quinone compounds, etc. Among them, hydroquinone is preferable.
  • the radical scavenger is preferably added before 50% by mass of the total TFE consumed in the polymerization reaction is polymerized in that PTFE having a low SSG is obtained. More preferably, it is added before 40% by mass of TFE, more preferably 30% by mass, is polymerized.
  • the radical scavenger is preferably in an amount corresponding to 0.1 to 20 ppm of the mass of the aqueous medium used, and more preferably in an amount corresponding to 3 to 10 ppm.
  • Redox polymerization initiators include permanganates such as potassium permanganate, persulfates, bromates, chlorates, hydrogen peroxide and other oxidizing agents, sulfites, bisulfites, oxalic acid or succinate.
  • permanganates such as potassium permanganate, persulfates, bromates, chlorates, hydrogen peroxide and other oxidizing agents, sulfites, bisulfites, oxalic acid or succinate.
  • a combination with an organic acid such as an acid, a reducing agent such as thiosulfate, ferrous chloride, and diimine can be used. Any of the above oxidizing agents and reducing agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, a combination of potassium permanganate and oxalic acid is preferable.
  • the amount of redox polymerization initiator used can be appropriately selected according to the type of redox polymerization initiator to be used, the polymerization temperature, and the target SSG, and corresponds to 1 to 100 ppm of the mass of the aqueous medium used. An amount is preferred.
  • the redox polymerization initiator may start the polymerization reaction by simultaneously adding the oxidizing agent or the reducing agent, or either one of the oxidizing agent or the reducing agent is previously added to the tank and the remaining one is left. The polymerization reaction may be started by adding.
  • redox polymerization initiator either one of the oxidizing agent or reducing agent is added to the tank in advance, and when the remaining one is added to start the polymerization, the remaining one is added continuously or intermittently. Is preferred.
  • the remaining redox initiator is continuously or intermittently added, it is preferable to gradually reduce the rate of addition in order to obtain PTFE with low SSG, and it is preferable to stop the polymerization in the middle.
  • the addition stop timing is preferably before 80% by mass of the total TFE consumed in the polymerization reaction is polymerized. More preferably, 65% by mass of TFE is polymerized, more preferably before 50% by mass of TFE is polymerized, and particularly preferably before 30% by mass of polymerized.
  • a pH buffering agent When using a redox polymerization initiator, it is desirable to use a pH buffering agent in order to adjust the pH in the aqueous medium to a range that does not impair the redox reactivity.
  • a pH buffering agent inorganic salts such as disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate and sodium carbonate can be used, and disodium hydrogen phosphate dihydrate and disodium hydrogen phosphate dodecahydrate include preferable.
  • various metals having a plurality of ionic valences can be used as metal ions that undergo redox reaction.
  • transition metals such as iron, copper, manganese, and chromium are preferable, and iron is particularly preferable.
  • the aqueous medium is a medium for performing polymerization and means a liquid containing water.
  • the aqueous medium is not particularly limited as long as it contains only water or contains water, and water and, for example, a fluorine-free organic solvent such as alcohol, ether, and ketone, and / or a boiling point of 40 ° C.
  • a fluorine-free organic solvent such as alcohol, ether, and ketone, and / or a boiling point of 40 ° C.
  • the following fluorine-containing organic solvent may be included.
  • the polymerization can be performed under a pressure of 0.05 to 5.0 MPa.
  • a preferable pressure range is 0.5 to 3.0 MPa.
  • the polymerization can be carried out at a temperature of 10 to 100 ° C.
  • a preferred temperature range is 50-90 ° C.
  • a known stabilizer, chain transfer agent and the like may be further added depending on the purpose.
  • the stabilizer examples include saturated hydrocarbons having 12 or more carbon atoms that are substantially inert to the reaction and become liquid under the above reaction conditions.
  • paraffin wax is preferable.
  • the paraffin wax may be liquid, semi-solid or solid at room temperature, but is preferably a saturated hydrocarbon having 12 or more carbon atoms.
  • the melting point of paraffin wax is usually preferably 40 to 65 ° C, more preferably 50 to 65 ° C.
  • dispersion stabilizers other than saturated hydrocarbons include fluorinated oils, fluorinated solvents, and silicone oils. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
  • the stabilizer can be used at 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium.
  • chain transfer agent known ones can be used, for example, saturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane and butane, halogenated hydrocarbons such as chloromethane, dichloromethane and difluoroethane, alcohols such as methanol and ethanol, Hydrogen etc. are mentioned.
  • the amount of the chain transfer agent used is usually 1 to 1000 ppm, preferably 1 to 500 ppm, based on the total amount of TFE supplied.
  • a pH buffer inorganic salts such as disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate and sodium carbonate can be used, and disodium hydrogen phosphate dihydrate and disodium hydrogen phosphate dodecahydrate include preferable.
  • various metals having a plurality of ionic valences can be used as metal ions that undergo redox reaction.
  • transition metals such as iron, copper, manganese, and chromium are preferable, and iron is particularly preferable.
  • the polymerization may be carried out in the presence of 5 to 500 ppm dicarboxylic acid relative to the aqueous medium in order to reduce the amount of coagulum produced during the polymerization, in which case it is carried out in the presence of 10 to 200 ppm dicarboxylic acid. It is preferable. If the amount of the dicarboxylic acid is too small relative to the aqueous medium, a sufficient effect may not be obtained. If the amount is too large, a chain transfer reaction may occur and the resulting polymer may have a low molecular weight.
  • the dicarboxylic acid is preferably 150 ppm or less. The dicarboxylic acid may be added before the start of the polymerization reaction or may be added during the polymerization.
  • dicarboxylic acid for example, those represented by the general formula: HOOCRCOOH (wherein R represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms) are preferred.
  • Succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelin Acid is more preferred, and succinic acid is even more preferred.
  • an aqueous dispersion having a solid content of 10 to 50% by mass can be obtained.
  • the aqueous dispersion contains a fluorine-containing surfactant and PTFE.
  • the average primary particle diameter of PTFE is 150 to 500 nm.
  • the production method preferably includes a step of aggregating PTFE in the obtained PTFE aqueous dispersion, a step of recovering PTFE obtained by agglomeration, and a drying step of drying the recovered PTFE.
  • a PTFE fine powder can be obtained by aggregating PTFE contained in the aqueous dispersion.
  • An aqueous dispersion of PTFE is recovered as a fine powder through aggregation, washing, and drying, and can be used for the production of a PTFE porous membrane.
  • the aqueous dispersion obtained by polymerization of a polymer latex or the like is usually diluted with water to a polymer concentration of 10 to 20% by mass, and 5 to 50
  • the pH is adjusted to neutral or alkaline, and then the mixture is stirred more vigorously than stirring during the reaction in a vessel equipped with a stirrer.
  • the agglomeration temperature can be appropriately selected according to the shape and size of the stirring blade used, the polymer concentration, and the average particle diameter of the target fine powder.
  • the agglomeration may be carried out while adding a water-soluble organic compound such as methanol or acetone, an inorganic salt such as potassium nitrate or ammonium carbonate, an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid as a coagulant. Aggregation may also be carried out continuously using an in-line mixer or the like.
  • Drying of the wet powder obtained by aggregating PTFE is usually carried out using means such as vacuum, high frequency, hot air, etc. while keeping the wet powder not flowing so much, preferably in a stationary state. Friction between powders, particularly at high temperatures, generally has an undesirable effect on PTFE fine powder. This is because particles of this type of PTFE have the property of easily fibrillating even with a small shearing force and losing the original stable particle structure.
  • the drying can be performed at a drying temperature of 10 to 250 ° C., preferably 120 to 230 ° C.
  • the production method preferably includes a step of obtaining a PTFE fine powder mixed with a liquid lubricant by adding a liquid lubricant such as solvent naphtha or white oil to the PTFE fine powder before the paste extrusion step.
  • a liquid lubricant such as solvent naphtha or white oil
  • the amount of the liquid lubricant added is preferably 17 to 34 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the PTFE fine powder, although it depends on the paste extrusion conditions described later.
  • the paste extrusion step it is preferable to obtain a rod-like or sheet-like paste extrudate using an extruder equipped with a die having a specific diameter or a die capable of obtaining a sheet-like extrudate.
  • the extrusion pressure may be appropriately set according to the extruder used, the extrusion speed, and the like.
  • the extrusion temperature is 5 to 100 ° C. because a porous material having high strength is obtained. More preferably, it is 30 to 80 ° C.
  • a PTFE fine powder is preformed to obtain a preform, and the preform is placed in an extruder and extruded to obtain a rod-like paste extrudate.
  • the rolling temperature is preferably 5 to 100 ° C, more preferably 30 to 80 ° C.
  • the thickness of the unsintered PTFE after rolling is usually 20 to 500 ⁇ m, preferably 50 to 400 ⁇ m.
  • the drying step may be performed at room temperature or may be performed by heating.
  • the liquid lubricant can be removed by drying.
  • the drying temperature is preferably from 70 to 280 ° C., more preferably from 100 to 250 ° C., depending on the type of liquid lubricant.
  • Rolling can be performed by a method using a rolling roll or the like, a belt press or the like.
  • the manufacturing method includes a step of obtaining a PTFE semi-fired body by semi-firing the PTFE green body as necessary.
  • Semi-firing is heating at a temperature below the primary melting point of PTFE and above the secondary melting point.
  • the primary melting point means the maximum peak temperature of the endothermic curve that appears on the crystal melting curve when unsintered PTFE is measured with a differential scanning calorimeter.
  • the secondary melting point means the maximum peak temperature of the endothermic curve that appears on the crystal melting curve when PTFE heated to a temperature higher than the primary melting point (for example, 360 ° C.) is measured with a differential scanning calorimeter.
  • the endothermic curve is obtained by using a differential scanning calorimeter and raising the temperature at a rate of temperature rise of 10 ° C./min.
  • the specific temperature and the half firing time of the half firing can be determined with reference to the conditions described in JP-A-59-152825.
  • the stretching includes a uniaxial stretching step of stretching a PTFE green body or a PTFE semi-fired body in the machine direction (MD) to obtain a uniaxially stretched film, and a biaxial stretching process of stretching the uniaxially stretched film in the transverse direction (TD). It is preferable because the PTFE porous membrane having the above-described membrane thickness and the above-described tensile strength can be easily obtained.
  • the PTFE is easily fibrillated, and a biaxially stretched film composed of a nodule and a fiber is obtained.
  • the said longitudinal direction (MD) is the same direction as the direction which paste-extruded at the paste extrusion process.
  • the horizontal direction (TD) is a direction perpendicular to the vertical direction.
  • the film may be stretched in the transverse direction to obtain a uniaxially stretched film, and then stretched in the longitudinal direction to obtain a biaxially stretched film.
  • both the stretching in the longitudinal direction (uniaxial stretching step) and the stretching in the lateral direction (biaxial stretching step) may be performed multiple times ( So-called multistage stretching).
  • the stretching ratio is preferably 2 to 50 times, and more preferably 5 to 30 times.
  • the stretching temperature is preferably from room temperature to less than the primary melting point, more preferably from 200 to 330 ° C, and more preferably from 250 to 300 ° C. Further preferred.
  • a high-strength PTFE porous membrane is obtained, so that the stretching speed is preferably 5 to 2000% / second, more preferably 7 to 1000% / second, and 10 to 700% / second. More preferably, it is seconds.
  • the method for performing uniaxial stretching is not particularly limited. Industrially, roll stretching, hot plate stretching and the like can be mentioned.
  • a high-strength PTFE porous membrane can be obtained, so that the stretching ratio is preferably 2 to 100 times, and more preferably 10 to 50 times.
  • a high-strength PTFE porous membrane is obtained, so that the stretching temperature is preferably from room temperature to 400 ° C., more preferably from 150 to 390 ° C., and preferably from 200 to 380 ° C. Further preferred.
  • the stretching speed is preferably 5 to 2000% / second, more preferably 7 to 2000% / second, and 10 to 2000%. More preferably, it is / sec.
  • the production method preferably includes a heat setting step after the biaxial stretching step because a high-strength PTFE porous membrane is obtained.
  • the temperature for heat setting is preferably 300 to 420 ° C, more preferably 350 to 400 ° C.
  • the manufacturing method further includes a step of closely contacting the PTFE porous membrane and the molded product.
  • the adhesion can be carried out by superimposing the PTFE porous membrane and the molded article made of the composition containing the uncrosslinked elastomer and heating them to a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the elastomer.
  • the close contact is a method in which a PTFE porous membrane is placed in a mold, a composition containing an uncrosslinked elastomer is filled in the mold and pressed, and a preform is formed from the uncrosslinked elastomer. After obtaining, it can be carried out by a method of hot pressing the preform and the PTFE porous membrane.
  • the composition may contain a crosslinking agent, a crosslinking aid and the like in addition to the elastomer described above.
  • the crosslinking agent include a polyol crosslinking agent and a peroxide crosslinking agent.
  • the composition can be prepared by mixing the uncrosslinked elastomer and the like using a normal elastomer processing machine, for example, an open roll, a Banbury mixer, a kneader and the like. In addition, it can be prepared by a method using a closed mixer.
  • a normal elastomer processing machine for example, an open roll, a Banbury mixer, a kneader and the like.
  • it can be prepared by a method using a closed mixer.
  • the preform includes a method in which a composition containing the uncrosslinked elastomer is heated and compressed in a mold, a method in which a composition containing the uncrosslinked elastomer is pressed into a heated mold, and a composition containing the uncrosslinked elastomer. It can be manufactured by a known method such as a method of extruding a product with an extruder.
  • the rubber hardness of the coating surface with the PTFE porous film is preferably 1% or more higher than the rubber hardness of the rubber not covering the porous film, and more preferably 1.5% or more.
  • the hardness can be measured by a type E durometer (JIS-K-6253 spring load value 550-8379 mN, probe radius 2.5 mm, height 2.5 mm hemisphere).
  • the composite rubber molded article of the present disclosure can be suitably used in the following fields.
  • semiconductor-related fields such as semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, plasma panel manufacturing equipment, plasma addressed liquid crystal panels, field emission display panels, solar cell substrates, O (square) rings, packing, sealing materials, gaskets, diaphragms, etc.
  • CVD apparatus dry etching apparatus, wet etching apparatus, oxidation diffusion apparatus, sputtering apparatus, ashing apparatus, cleaning apparatus, ion implantation apparatus, and exhaust apparatus.
  • seal material As a gate valve O-ring, seal material, quartz window O-ring, seal material, chamber O-ring, seal material, gate O-ring, seal material, bell jar O-ring, seal material
  • a sealing material As an O-ring for a coupling, as a sealing material, as an O-ring for a pump, as a sealing material, as a diaphragm, as an O-ring for a semiconductor gas control device, as a sealing material, as an O-ring for a resist developer, as a stripping solution, as a sealing material Can be used.
  • gaskets, shaft seals, valve stem seals, seal materials can be used for engines and peripheral devices, seal materials can be used for AT devices, O (square) rings, packing, seal materials and diaphragms It can be used for fuel systems as well as peripheral devices.
  • engine head gasket metal gasket, oil pan gasket, crankshaft seal, camshaft seal, valve stem seal, manifold packing, oxygen sensor seal, injector O-ring, injector packing, fuel pump O-ring, diaphragm, Crankshaft seal, gear box seal, power piston seal, cylinder liner seal, valve stem seal, automatic transmission front pump seal, rear axle pinion seal, universal joint gasket, speedometer pinion seal, foot brake piston Diaphragm for cup, torque transmission O-ring, oil seal, exhaust gas reburner seal, bearing seal, carburetor sensor It can be used as a beam or the like.
  • valves In the field of chemical products such as plants, there are valves, packings, diaphragms, O (square) rings, sealing materials, and the like, which can be used in the manufacturing process of chemical products such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, paints, and resins.
  • Seals packing for high-temperature vacuum dryers, roller seals for papermaking belts, fuel cell seals, wind tunnel joint seals, gas chromatography, packing for pH meter tube connections, analytical instruments, physics and chemistry instrument seals, diaphragms, valve parts Etc. can be used.
  • the field of photography such as a developing machine
  • the field of printing such as a printing machine
  • the field of painting such as a painting facility
  • it can be used as a seal or valve part of a dry copying machine.
  • valves, packings, diaphragms, O (square) rings, sealing materials and the like can be mentioned and used in food production processes. Specifically, it can be used as a seal for a plate heat exchanger, a solenoid valve seal for a vending machine, or the like.
  • packing In the general industrial field, packing, O-rings, sealing materials, diaphragms, valves and the like can be mentioned.
  • hydraulic, lubrication machinery seals bearing seals, dry cleaning equipment windows, other seals, uranium hexafluoride concentrator seals, cyclotron seals (vacuum) valves, automatic packaging machine seals, air Used for diaphragms (pollution measuring devices) of sulfur dioxide and chlorine gas analysis pumps.
  • the fuel cell field specifically, it is used as a sealing material between electrodes and separators, a seal for hydrogen / oxygen / product water piping, and the like.
  • the electronic component field specifically, it is used as a heat radiating material, an electromagnetic shielding material, a hard disk drive gasket of a computer, and the like. Further, it can be suitably used as a cushion molded product and a release molded product for presses such as PCB (printed circuit board) using non-adhesiveness.
  • PCB printed circuit board
  • sealing material for clean equipment such as a gasket for a magnetic recording device (hard disk drive), a sealing material for a device storage such as a semiconductor manufacturing device or a wafer.
  • fuel cell sealing materials such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping.
  • fuel cell sealing materials such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping.
  • fuel cell sealing materials such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping.
  • fuel cell sealing materials such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping.
  • fuel cell sealing materials such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping.
  • It can also be applied to the medical field, and is particularly suitably used for an inner lid (including a septum) of a chemical solution transport container, a gasket of a medical instrument, and the like.
  • PTFE-A Modified PTFE fine powder A
  • PTFE-B Homo PTFE fine powder B was obtained by the method described in Comparative Example 3 of International Publication No. 2005/061567 except that the drying temperature was changed to 160 ° C.
  • the obtained PTFE-B was evaluated in the same manner as PTFE-A. The results are shown in Table 1.
  • ⁇ Average primary particle size> The polytetrafluoroethylene aqueous dispersion was diluted with water until the solid content concentration became 0.15% by mass, and the transmittance of 550 nm projection light with respect to the unit length of the obtained diluted latex was determined by a transmission electron micrograph.
  • a calibration curve is created by measuring the number-basis length average particle diameter determined by measuring the constant direction diameter. Using this calibration curve, the number average particle diameter is determined from the measured transmittance of projection light of 550 nm of each sample.
  • Non-melt-processable PTFE fine powder was melted at high temperature, F 19 -NMR measurement was performed, and calculation was performed from signals derived from functional groups in the obtained trace comonomer.
  • the content of PMVE used in Examples of the present application is calculated based on the following formula by performing F 19 -NMR measurement at 360 ° C.
  • the extrusion pressure is a value obtained by measuring the load when the extrusion load is in an equilibrium state in paste extrusion and dividing by the cross-sectional area of the cylinder used for paste extrusion.
  • an extrusion bead stretching test is first performed by the following method to prepare a sample for measuring the breaking strength.
  • the bead obtained by paste extrusion is dried at 230 ° C. for 30 minutes to remove the lubricant.
  • the dried bead is cut to an appropriate length, each end is fixed so that the distance between the clamps is 5.1 cm, and heated to 300 ° C. in an air circulation furnace.
  • the clamp is then released at a stretch rate of 100% / sec until the total stretch is a separation distance corresponding to 2400% and a stretch test is performed.
  • Total stretch is an increase in length due to stretching relative to the bead length (100%) before the stretching test.
  • the drawn bead created under the drawing conditions is cut to an appropriate length and fixed by being sandwiched by a movable jaw having a gauge length of 5.0 cm, and the movable jaw is driven at a speed of 300 mm / min. Measured at room temperature using Shimadzu Corporation), three samples obtained from stretched beads, one from each end of the stretched bead (excluding any neckdown in the clamp range), and One minimum tensile breaking load (force) from the center is defined as the breaking strength.
  • Production Examples 1-8 Per 100 parts by mass of the fine powder of PTFE obtained in Production Example 1 or 2, hydrocarbon oil (“IP Solvent 2028” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) as an extrusion aid is added and mixed, Allowed to stand for 12 hours. Next, a mixture of fine powder and extrusion aid was put into a 100 ⁇ mm preforming machine and compressed at a pressure of 3 MPa to obtain a preform. Subsequently, the preform was put in a die having an inner diameter of 16 mm ⁇ in an extruder having an inner diameter of 100 mm and paste was extruded to obtain a PTFE molded body.
  • IP Solvent 2028 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • the obtained PTFE molded body was molded (rolled) into a film shape by a calendar roll to obtain an unsintered PTFE film.
  • the hydrocarbon oil was removed by evaporation through a hot-air drying furnace to obtain a strip-shaped unsintered PTFE film having an average thickness of about 300 ⁇ m.
  • semi-firing was further performed under the conditions described in Table 2.
  • the obtained unsintered PTFE film and semi-sintered PTFE film were stretched at the temperatures and stretch ratios shown in Table 2.
  • the physical properties of the obtained porous film (biaxially stretched film) were measured by the following methods. Table 2 shows the results.
  • ⁇ Film density> The mass of the sample cut into a 4.0 cm ⁇ 12.0 cm rectangle is measured with a precision balance, and the film density is calculated from the measured mass and the film thickness by the following formula.
  • M / (4.0 ⁇ 12.0 ⁇ t)
  • density (g / cm 3 )
  • M mass (g)
  • t film thickness (cm)
  • the film thickness is measured by using a film thickness meter, measuring the total film thickness by stacking five biaxially stretched porous films, and dividing the value by 5 is one film thickness.
  • Vertical matrix tensile strength First, five samples were cut out from the biaxially stretched porous membrane. Each sample has a dimension of 15.0 cm in the longitudinal direction (longitudinal direction, that is, the paste extrusion direction) and 2.0 cm in the lateral direction (width direction, that is, a direction perpendicular to the paste extrusion direction). About five samples, the tensile strength measurement of a vertical direction is performed and the maximum load which each of five samples shows is calculated
  • the vertical matrix tensile strength is determined from the vertical average maximum load, the sample width (2.0 cm), the film thickness (unit: cm), and the porosity using the following formula.
  • Longitudinal matrix tensile strength ⁇ longitudinal average maximum load / (2.0 ⁇ membrane thickness) ⁇ / (1 ⁇ porosity) (Horizontal matrix tensile strength) Five samples were cut from the biaxially stretched porous membrane.
  • Each sample has a dimension of 2.0 cm in the longitudinal direction (longitudinal direction, that is, the paste extrusion direction) and 15.0 cm in the lateral direction (width direction, that is, a direction perpendicular to the paste extrusion direction).
  • the tensile strength of the horizontal direction was measured and the maximum load which each of five samples showed was calculated
  • the transverse average maximum load is obtained in the same manner as in the longitudinal direction, and the transverse matrix tensile strength is obtained using the following formula.
  • Horizontal matrix tensile strength ⁇ horizontal average maximum load / (2.0 ⁇ membrane thickness) ⁇ / (1 ⁇ porosity)
  • the tensile strength is measured using a tensile tester equipped with a 50N load cell, a chuck length of 5.0 cm, and a crosshead speed of 300 mm / min.
  • the porosity is calculated
  • Porosity 1- (Membrane density / PTFE true density)
  • the PTFE true density is 2.2 g / cm 3 .
  • MFP mean flow pore size
  • ⁇ Area ratio of fibril / node> a picture of the PTFE porous film is taken with a scanning electron microscope (SU8020, Hitachi E1030, vapor deposition manufactured by HITACHI) (SEM photograph, magnification 1000 to 5000 times). This photograph is taken into an image processing apparatus (main body name: TV image processor TVIP-4100II manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., control software name: TV image processor image command 4198 manufactured by Ratok System Engineering Co., Ltd.), separated into nodes and fibrils, and only from the nodes And an image consisting only of fibrils.
  • the area ratio of the fibril / node is obtained from the ratio of the total area of the fibril image and the total area of the node image.
  • the PTFE porous membrane and silicone rubber are overlapped and primary vulcanized at 160 ° C for 10 minutes, followed by secondary vulcanization at 180 ° C for 4 hours, 25mm x 50mm x 2mm A thick vulcanized rubber molded composite rubber molded product was produced.
  • the films obtained in the examples and comparative examples were subjected to S45C (outer shape 20.) under the conditions of a load of 500 N / cm 2 , a rotational speed of 0.5 m / second, and a time of 60 minutes using a ring-on-disk type frictional wear tester.
  • a friction and wear test was performed using a ring having a diameter of 5 mm and an inner diameter of 16.5 mm, and the average friction coefficient, the friction coefficient amplitude, and the wear resistance were evaluated.
  • Abrasion resistance was evaluated by visual observation with a stereomicroscope in the wear test section and the following criteria.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
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Abstract

長期間に渡って摩擦係数が小さく、非粘着性を維持できる複合ゴム成形品を提供する。エラストマーを含む成形品、及び、該成形品の少なくとも一部を被覆するポリテトラフルオロエチレン多孔膜を含む複合ゴム成形品であって、ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa2以上であることを特徴とする複合ゴム成形品である。

Description

複合ゴム成形品
本開示は、複合ゴム成形品に関する。
特許文献1には、シール性、摺動性及び固着防止性に優れたシール材として、エラストマーから形成されるシール材本体の表面に、ポリテトラフルオロエチレンの未焼成体または半焼成体を延伸したポリテトラフルオロエチレン多孔膜を積層してなるシール材が記載されている。また、特許文献2には、表面がゴム弾性を有し、なおかつ離型性も良好である熱プレス用クッションとして、ゴム成形品と、前記ゴム成形品の少なくとも一方の面に積層された耐熱性樹脂の多孔質膜からなる表層材とを備える、熱プレス用クッション材が記載されている。
これらの従来の複合ゴム成形品においては、たとえば摺動性を効果的に発現させるために、比較的厚いポリテトラフルオロエチレン多孔膜を使用していた。しかしながら、ゴムの柔軟性が損なわれ、形状追随性に劣り、繰り返し使用により、ゴム成形品とポリテトラフルオロエチレン多孔膜とが剥離するという問題があった。
特開2008-273199号公報 特開2003-103552号公報
本開示は、長期間に渡って摩擦係数が小さく、非粘着性を維持できる複合ゴム成形品を提供することを目的とする。
本開示は、エラストマーを含む成形品、及び、該成形品の少なくとも一部を被覆するポリテトラフルオロエチレン多孔膜を含む複合ゴム成形品であって、ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa以上であることを特徴とする複合ゴム成形品に関する。
ポリテトラフルオロエチレン多孔膜による被覆面のゴム硬度が、該多孔膜を被覆しないゴムの硬度よりも1%以上高いことが好ましい。
ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の膜厚は2~30μmが好ましい。
該成形品が、接着剤を使わずにポリテトラフルオロエチレン多孔膜で被覆されていることが好ましい。
本開示によれば、長期間に渡って摩擦係数が小さく、非粘着性を維持できる複合ゴム成形品が得られる。
ノードの一例を示す模式図である。 ノードの一例を示す模式図である。 ノードの一例を示す模式図である。 ノードの一例を示す模式図である。 ノードの一例を示す模式図である。 ノードの一例を示す模式図である。 ノードとは見なさない例を示す模式図である。 PTFE多孔膜を走査型電子顕微鏡で観察して得られた写真である。 PTFE多孔膜を走査型電子顕微鏡で観察して得られた写真である。
本開示の複合ゴム成形品は、エラストマーを含む成形品、及び、該成形品の少なくとも一部を被覆するポリテトラフルオロエチレン多孔膜(PTFE多孔膜)を含む複合ゴム成形品であって、PTFE多孔膜の縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa以上であることを特徴とする。なお、PTFE多孔膜によりエラストマーを含む成形品を被覆する割合は、本開示の複合ゴム成形品の用途に応じて自由に設計できる。
PTFE多孔膜の縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積は30000MPa以上であるが、35000MPa以上が好ましく、40000MPa以上がより好ましい。上限は、70000MPaであってよい。30000MPa未満では、膜厚が厚い多孔質膜を使用しなければならず、耐摩耗性が低下することになる。
ここで、縦方向とは、PTFE多孔膜が一軸延伸膜又は二軸延伸膜である場合、長手方向(ペースト押出方向)の引張強度を意味し、横方向とは、幅方向(ペースト押出方向とは直角方向)の引張強度を意味する。マトリクス引張強度は、後述する方法により測定できる。
縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa以上のPTFE多孔膜は、少なくともPTFE多孔膜の膜厚及びフィブリル/ノードの面積比(フィブリルの面積/ノードの面積)を下記所定の範囲内に調整することにより得られる。
PTFE多孔膜の膜厚は、2~30μmが好ましく、4~25μmがより好ましい。膜厚が2μm未満では、高強度膜でもゴムの変形を押さえるのが難しく摩擦係数が上昇し、30μmを超えると、摩擦係数は低下するものの耐摩耗性が低下する傾向がある。膜厚みは、後述する方法によって測定できる。
PTFE多孔膜は、ノード(結節)及びフィブリルを含む微細構造を有することが好ましい。PTFEを延伸して得られるPTFE多孔膜は、通常、フィブリルと呼ばれる微細な小繊維と、これらフィブリルを結び付けているノードと呼ばれる粒状のノードから構成されており、フィブリルとノードとの間に極めて微細な空孔が相互に連続した状態で存在する連続多孔質構造を有している。
ノードは、通常、PTFEの折り畳み結晶からなる粒状部又は島状部(一次粒子が集合した部分)であり、フィブリルは、ノードから繊維状に引き出されたPTFEであって、各ノード間をすだれ状又は蜘蛛の巣状に繋ぐものである。ノードは、通常、延伸後に伸び残った部分であり、フィブリルの末端に位置しており、フィブリルがつながっている塊がフィブリル径より太い部分である。また、ノードは、通常、一次粒子又は一次粒子が集まったものであり、ノードからフィブリルが放射状に伸びている。なお、本明細書において、フィブリルが枝分かれしていても、フィブリルと分岐部分の径が同じである場合、その分岐はノードとは見なさない。
PTFE多孔膜のフィブリル/ノードの面積比は97/3~75/25が好ましく、95/5~75/25がより好ましく、95/5~85/15が更に好ましい。PTFE多孔膜は、面積比が上記範囲内にあると、膜のマトリクス強度は強くなり、また成形品からより一層剥離しにくく、より一層長期間に渡って非粘着性を維持できる。
フィブリル/ノードの面積比は次に示す方法で測定することができる。まず、PTFE多孔膜の写真を走査型電子顕微鏡(SU8020、HITACHI社製 蒸着は日立E1030型)で撮影する(SEM写真。倍率1000倍~5000倍)。この写真を画像処理装置(本体名:日本アビオニクス社製TVイメージプロセッサTVIP-4100II、制御ソフト名:ラトックシステムエンジニアリング社製TVイメージプロセッサイメージコマンド4198)に取り込み、ノードとフィブリルに分離し、ノードのみからなる像とフィブリルのみからなる像を得る。フィブリル/ノードの面積比は、フィブリル像の面積の総和とノード像の面積の総和の比から求める。
ノードは、次のいずれかを満足するものをいう。
(1)複数のフィブリルがつながっているかたまり(図1:点で埋められた部分)
(2)つながっているかたまりがフィブリル径より太いもの(図2及び図3:斜線部)
(3)一次粒子がかたまっていて、そこからフィブリルが放射線状に伸びているもの(図4、図5及び図6:斜線部)
なお、図7は、ノードとは見なさない例である。すなわち、フィブリルが枝分かれしているが、フィブリルと分岐部分の径が同じである場合、分岐はノードとは見なさない。
上記範囲内のフィブリル/ノードの面積比を有するPTFE多孔膜は、PTFEを半焼成したり、一軸延伸又は二軸延伸の延伸倍率を調整することにより得ることができる。具体的には、所定の条件下でPTFEを半焼成することにより、PTFE多孔膜のフィブリル/ノードの面積比のフィブリルの割合を高くすることができる。また、PTFEを半焼成しない場合であっても、一軸延伸又は二軸延伸に延伸倍率を所定の範囲内とすることにより、PTFE多孔膜のフィブリル/ノードの面積比を調整することができる。また、PTFEを半焼成し、かつ、延伸倍率を調整して、PTFE多孔膜のフィブリル/ノードの面積比を調整してもよい。半焼成の条件及び延伸倍率の範囲については、後述する。
また、PTFE多孔膜の膜厚及びフィブリル/ノードの面積比以外にも、PTFE多孔膜を構成するフィブリル同士の融着などによっても、PTFE多孔膜の引張強度の積を向上できることがある。
PTFE多孔膜の融着点は、高強度の膜が得られる事から、走査型電子顕微鏡を用いて10000倍の倍率で撮影した電子顕微鏡写真において観察される5μm×5μmの範囲内において、1点以上有することが好ましい。より好ましくは、5点以上であり、更に好ましくは10点以上である。融着点を有するPTFE多孔膜は、後述する変性PTFEを用いることにより得られる。融着点は、2つのノードを連結するフィブリルと、別の2つのノードを連結するフィブリルとがお互いに融着している。PTFE多孔膜が融着点を有するものであると、PTFE多孔膜が成形品からより一層剥離しにくく、より一層長期間に渡って非粘着性を維持できる。
図8に上記PTFE多孔膜が融着点を有している場合の走査型電子顕微鏡写真を示す。PTFE多孔膜は、フィブリル同士が融着した融着点100を有している。一方、図9に示すPTFE多孔膜は、ノード200及びフィブリル300を含む微細構造を有しているが、フィブリル同士は立体的に交差しているだけである。
融着点において、2つのノードを連結するフィブリルと、別の2つのノードを連結するフィブリルとがお互いに融着している。融着点は、少なくとも2本のフィブリルが立体的に交差した交差部分において、お互いに融着することで形成されている。上記融着点は、2本のフィブリルが融着することで形成されており、融着点を形成する2本のフィブリルは、いずれも2つのノード間を連結しており、一方のフィブリルが連結する1組のノードは、もう一方のフィブリルが連結する1組のノードとは異なる。1本のフィブリルが他の2本のフィブリルと融着することにより、融着点を2点以上形成することもできる。融着点は、延伸時にフィブリル同士が融着して形成される。
融着点は、同一多孔体内で少なくとも2本のフィブリルが立体的に交差した交差部位において、お互いに融着することで形成されている。融着点を構成するフィブリルは、後述する変性PTFEを用いたPTFE未焼成体、PTFE半焼成体又はペースト押出物を延伸することによって発生する。フィブリルの直径は延伸条件等によって調整することができる。一般的に、一軸延伸膜の場合、フィブリルの直径は最大5μm程度であり、二軸延伸膜の場合は最大1μm程度である。フィブリルの直径は、0.7μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。
融着点は、1組のノードを連結する1本のフィブリル上に形成されるものであることから、融着点の前後において、フィブリルの直径の変化が観察されたり、方向の変化が観察されたりすることがない。これらの構造上の特徴は、多方向に伸びるフィブリルを有するノードの構造とは大きく異なる。ノードからは多方向に複数のフィブリルが伸びるので、ノードを中心にフィブリルを観察すると、各フィブリルの直径にはばらつきが観察され、偶然に同じ直径を有する2本のフィブリルが観察されたとしても、これらのフィブリルが直線上に位置することはめったにない。すなわち、融着点では、直径差が10%以内であって、かつ、融着点の前後において直線からのずれが±10度以内である1本のフィブリルが観察できる点で、ノードとは容易に区別が可能である。
PTFE多孔膜の膜密度は特に限定されないが、1.40g/cm以下が好ましく、1.00g/cm以下がより好ましく、0.80g/cm以下がさらに好ましい。膜密度は後述する方法にて求めた値である。
PTFE多孔膜の平均孔径は、高い膜強度を達成するために、0.60μm以下が好ましく、0.40μm以下がより好ましい。平均孔径の下限は、0.05μm以上が好ましく、より好ましくは0.10μm以上であり、更に好ましくは0.20μm以上である。平均孔径は、後述する方法によって測定できる。
PTFE多孔膜は、PTFEを一軸延伸して得られる一軸延伸膜又はPTFEを二軸延伸して得られる二軸延伸膜であってもよいが、成形品からより一層剥離しにくく、より一層長期間に渡って非粘着性を維持できることから、PTFEを二軸延伸して得られる二軸延伸多孔質体であることがより好ましい。
PTFE多孔膜は、延伸倍率が2~50倍、好ましくは5~30倍である一軸延伸により得られるものであってもよく、また、縦横それぞれの方向への延伸倍率が2~100倍、好ましくは5~39倍である二軸延伸により得られるものであってもよい。
PTFE多孔膜は、PTFEを含む。PTFEは、通常、延伸性、フィブリル化特性および非溶融二次加工性を有する。非溶融二次加工性とは、ASTM D-1238及びD-2116に準拠して、結晶化融点より高い温度でメルトフローレートを測定できない性質、すなわち溶融温度領域でも容易に流動しない性質を意味する。
PTFEは、ホモ重合されたPTFEの他にTFEと微量共単量体とを重合することにより得られたPTFEも含む。
微量共単量体としては、TFEとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕等のパーフルオロオレフィン;クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕等のクロロフルオロオレフィン;トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン〔VDF〕等の水素含有フルオロオレフィン;パーフルオロビニルエーテル;(パーフルオロアルキル)エチレン、エチレン等が挙げられる。また、用いる微量共単量体は1種であってもよいし、複数種であってもよい。
パーフルオロビニルエーテルとしては特に限定されず、例えば、下記一般式(A):
CF=CF-ORf    (A)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式(A)において、Rfが炭素数1~10のパーフルオロアルキル基であるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕が挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは1~5である。
PAVEにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。
パーフルオロビニルエーテルとしては、更に、上記一般式(A)において、Rfが炭素数4~9のパーフルオロ(アルコキシアルキル)基であるもの、Rfが下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、mは、0又は1~4の整数を表す。)で表される基であるもの、Rfが下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、nは、1~4の整数を表す。)で表される基であるもの等が挙げられる。
(パーフルオロアルキル)エチレン(PFAE)としては特に限定されず、例えば、(パーフルオロブチル)エチレン(PFBE)、(パーフルオロヘキシル)エチレン等が挙げられる。
微量共単量体としては、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフロオロエチレン、フッ化ビニリデン、フルオロ(アルキルビニルエーテル)、(パーフルオロアルキル)エチレン、及び、エチレンからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、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)、(パーフルオロブチル)エチレン、(パーフルオロヘキシル)エチレン、及び、(パーフルオロオクチル)エチレンからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)が更に好ましい。
微量共単量体は、少なくともパーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)を含むことが好ましく、PMVEのみであることがより好ましい。
変性PTFEは、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、全単量体単位に対して0.011モル%以上のPMVEに由来する重合単位を含むことが好ましい。PMVEに由来する重合単位の含有量は、0.015モル%以上であることがより好ましく、0.025モル%以上であることが更に好ましい。PTFE多孔膜の均質性の観点からは、PMVEに由来する重合単位の含有量は、0.250モル%以下が好ましく、0.150モル%以下がより好ましく、0.100モル%以下が更に好ましい。0.050モル%以下が最も好ましい。
PTFEは、TFEと、PMVEと、PMVE以外の微量共単量体と、を重合することにより得られたものであってもよい。PMVE以外の微量共単量体としては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕等の含フッ素オレフィン;炭素原子1~5個、特に炭素原子1~3個を有するアルキル基を持つフルオロ(アルキルビニルエーテル);フルオロジオキソール等の環式のフッ素化された単量体;パーフルオロアルキルエチレン;ω―ヒドロパーフルオロオレフィン等が挙げられる。PMVE以外の微量共単量体に由来する重合体の含有量は、0.0001~0.300モル%であることが好ましく、0.010~0.100モル%であることがより好ましい。
PTFEは、一次融点以上の温度で加熱された履歴のないPTFEであることが好ましい。PTFEは、未焼成のPTFEであってもよいし、半焼成されたPTFEであってもよい。未焼成のPTFEとしては、例えば、重合上がりのPTFEが挙げられる。未焼成のPTFEとは、二次融点以上の温度に加熱した履歴のないPTFEであり、半焼成のPTFEとは、一次融点以上の温度で加熱された履歴のないPTFEであって、一次融点以下、かつ二次融点以上の温度で加熱されたPTFEである。一次融点は、未焼成のPTFEを示差走査熱量計で測定した場合に、結晶融解曲線上に現れる吸熱カーブの最大ピーク温度を意味する。二次融点は、一次融点以上の温度(例えば、360℃)に加熱したPTFEを示差走査熱量計で測定した場合に、結晶融解曲線上に現れる吸熱カーブの最大ピーク温度を意味する。本明細書において、吸熱カーブとは、示差走査熱量計を用いて、昇温速度10℃/分の条件で昇温させて得られたものである。
PTFEは、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、平均一次粒子径が150nm以上であることが好ましい。より好ましくは180nm以上であり、更に好ましくは210nm以上であり、特に好ましくは220nm以上である。PTFEの平均一次粒子径が大きいほど、その粉末を用いてペースト押出成形をする際に、ペースト押出圧力の上昇を抑えられ、成形性にも優れる。上限は特に限定されないが500nmであってよい。重合工程における生産性の観点からは、350nmが好ましい。平均一次粒子径は、重合により得られたPTFEの水性分散液を用い、ポリマー濃度を0.22質量%に調整した水性分散液の単位長さに対する550nmの投射光の透過率と、透過型電子顕微鏡写真における定方向径を測定して決定された平均一次粒子径との検量線を作成し、測定対象である水性分散液について、透過率を測定し、検量線をもとに決定できる。
PTFEは、コアシェル構造を有していてもよい。コアシェル構造を有するPTFEとしては、例えば、粒子中に高分子量のPTFEのコアと、より低分子量のPTFEまたは変性のPTFEのシェルとを含む変性PTFEが挙げられる。このような変性PTFEとしては、例えば、特表2005-527652号公報に記載されるPTFEが挙げられる。
PTFEは、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、標準比重〔SSG〕が2.160以下であることが好ましい。SSGが2.160以下のPTFEは、押出成形物の延伸倍率が3倍を超え、延伸成形に適する。より優れた延伸性が得られることから、SSGは2.155以下であることがより好ましく、2.150以下であることが更に好ましく、2.145以下であることが特に好ましい。ペースト押出成形をする際に、ペースト押出圧力の上昇を抑えられ、成形性にも優れる観点からは、標準比重は、2.130以上であることが好ましい。SSGは、溶融成形加工性を有しないPTFEの分子量の指標としてASTM D4895-89に規定されるSSGである。
PTFEは、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、押出圧力は22.0MPa以下が好ましく、20.0MPa以下がより好ましく、19.0MPa以下が更に好ましく、18.0MPa以下が特に好ましい。押出圧力が高すぎると、押出成形物が硬くなり、後述する圧延時につぶれにくくなって、PTFE多孔膜の均質性が低下する傾向がある。また、押出圧力が低いPTFEを用いると、PTFE多孔膜の強度が低下する傾向にあるが、PTFE多孔膜は、驚くべきことに、上記範囲の押出圧力であっても優れた強度を有する。押出圧力の下限は特に限定されないが、例えば、12.0MPaである。押出圧力は、後述する方法で求めた値である。
PTFEは、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、破断強度が20N以上であることが好ましい。より好ましくは、28N以上である。特に、高い延伸倍率で延伸される場合には、上記範囲の破断強度であることが好ましい。破断強度の上限は特に限定されないが、例えば、70Nである。破断強度は、特開2002-201217号公報の記載に従い、下記方法で求めた値である。
まず、上記押出圧力測定のペースト押出しにより得られたビードを230℃で30分加熱することにより、潤滑剤をビードから除去し、次に、ビード(押出成形体)を適当な長さに切断し、クランプ間隔を5.1cmのいずれかの間隔となるよう、各末端をクランプに固定し、空気循環炉中で300℃に加熱し、次いでクランプを総延伸(総ストレッチ)2400%に相当する分離距離となるまで延伸速度(ストレッチ速度)100%/秒で離して、延伸ビード(ビードをストレッチすることによって作製されたもの)を作製する。
このストレッチ方法は、押出スピード(84cm/分でなく51cm/分)が異なることを除いて、本質的に米国特許第4,576,869号明細書に開示された方法に従う。『ストレッチ』とは、延伸による長さの増加であり、通常元の長さと関連して表される。
破断強度は、上記延伸ビードから得られる3つのサンプル〔延伸ビードの各末端から1つ(クランプの範囲においてネックダウンがあればそれを除く)、および、延伸ビードの中心から1つ、を採取したもの〕の最小引張り破断負荷力として測定されるものであり、
上記最小引張破断負荷力は、5.0cmのゲージ長(チャック間の距離)である可動ジョーにおいてサンプルを挟んで固定し、可動ジョーを300mm/分のスピードで駆動させ、引張り試験機を用いて25℃で300mm/分の速度で引っ張り試験を行い破断した時点の強度を3つのサンプルそれぞれについて測定し、その中で最も小さい値である。
押出圧力は、より高強度なPTFE多孔膜が得られることから、20.0MPa以下、かつ破断強度は28N以上が特に好ましく、押出圧力は19.0MPa以下、かつ破断強度は29N以上が最も好ましい。
PTFE多孔膜は、PTFEからなるPTFEファインパウダーから形成することができる。PTFEファインパウダーの平均粒子径は、通常、100~1000μmである。より均質性に優れるPTFE多孔膜が得られることから、平均粒子径は300~800μmが好ましく、400~700μmがより好ましい。PTFEファインパウダーの平均粒子径は、JIS K6891に準拠して測定した値である。
PTFEファインパウダーの見掛密度は、通常、0.35~0.60g/mlである。より均質性に優れるPTFE多孔膜が得られることから、0.40~0.55g/mlが好ましい。見掛密度は、JIS K6892に準拠して測定した値である。
なお、上述した本開示で使用するPTFE多孔膜は、均質性にも優れる。
本開示の複合ゴム成形品で使用する成形品は、エラストマーを含む。
エラストマーとしては、フッ素ゴム又は非フッ素ゴムのいずれであってもよい。エラストマーとしては、フッ素ゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)又はその水素化物(HNBR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)等のジエン系ゴム、エチレン-プロピレン-ターモノマー共重合体ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、塩素化ポリエチレン(CPE)、アクリロニトリル-ブタジエンゴムと塩化ビニルのポリブレンド(PVC-NBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等が挙げられ、なかでも、フッ素ゴム及びシリコーンゴムからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。フッ素ゴム及びシリコーンゴムでは、更に表面摩擦係数の小さい複合ゴム成形品を製造することができる。
フッ素ゴムは、部分フッ素化ゴムであってもよいし、パーフルオロゴムであってもよい。
部分フッ素化ゴムとしては、ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン(Pr)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/テトラフルオロエチレン(TFE)系フッ素ゴム等が挙げられる。なかでも、ビニリデンフルオライド系フッ素ゴム及びテトラフルオロエチレン/プロピレン系フッ素ゴムからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
ビニリデンフルオライド系フッ素ゴムは、ビニリデンフルオライド25~85モル%と、ビニリデンフルオライドと共重合可能な少なくとも1種の他のモノマー75~15モル%とからなる共重合体であることが好ましい。より好ましくは、ビニリデンフルオライド45~80モル%と、ビニリデンフルオライドと共重合可能な少なくとも1種の他のモノマー55~20モル%とからなる共重合体である。
ビニリデンフルオライドと共重合可能な少なくとも1種の他のモノマーとしては、テトラフルオロエチレン(TFE)、へキサフルオロプロピレン(HFP)、フルオロアルキルビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、テトラフルオロイソブテン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニル、一般式(1):CH=CFRf11(式中、Rf11は炭素数1~12の直鎖又は分岐したフルオロアルキル基)で表されるフルオロモノマー、一般式(2):CH=CH-(CF-X(式中、XはH又はFであり、nは3~10の整数である。)で表されるフルオロモノマー、架橋部位を与えるモノマー等のモノマー;エチレン、プロピレン、アルキルビニルエーテル等の非フッ素化モノマーが挙げられる。これらをそれぞれ単独で、又は、任意に組み合わせて用いることができる。これらのなかでも、TFE、HFP、フルオロアルキルビニルエーテル、CTFE及び2,3,3,3-テトラフルオロプロピレンからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。フルオロアルキルビニルエーテルとしては、一般式(3):CF=CF-ORf31(式中、Rf31は、炭素数1~10のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるフルオロモノマーが好ましい。
フッ素ゴムは架橋部位を与えるモノマーを含む共重合体であってよい。
架橋部位を与えるモノマーとしては、式(4):
CY =CY                     (4)
(式中、Y、Yはフッ素原子、水素原子または-CH;R は1個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく、芳香環を有していてもよい、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状の含フッ素アルキレン基;Xはヨウ素原子または臭素原子)
で示される化合物が挙げられる。具体的には、たとえば、式(5):
CY =CY CHR-X               (5)
(式中、Y、Y、Xは前記同様であり、R は1個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状の含フッ素アルキレン基、すなわち水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状の含フッ素アルキレン基、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状の含フッ素オキシアルキレン基、または水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状の含フッ素ポリオキシアルキレン基;Rは水素原子またはメチル基)
で示されるヨウ素含有モノマー、臭素含有モノマー、一般式(6)~(23):
CY =CY(CF-X                (6)
(式中、Yは、同一又は異なり、水素原子またはフッ素原子、nは1~8の整数)
CF=CFCF -X                  (7)
(式中、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
であり、nは0~5の整数)
CF=CFCF(OCF(CF)CF
        (OCHCFCFOCHCF-X  (8)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数)
CF=CFCF(OCHCFCF
     (OCF(CF)CFOCF(CF)-X  (9)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))O(CF-X   (10)
(式中、mは0~5の整数、nは1~8の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))-X         (11)
(式中、mは1~5の整数)
CF=CFOCF(CF(CF)OCFCF(-X)CF  (12)
(式中、nは1~4の整数)
CF=CFO(CFOCF(CF)-X         (13)
(式中、nは2~5の整数)
CF=CFO(CF-(C)-X          (14)
(式中、nは1~6の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))OCFCF(CF)-X  (15)
(式中、nは1~2の整数)
CH=CFCFO(CF(CF)CFO)CF(CF)-X  (16)
(式中、nは0~5の整数)、
CF=CFO(CFCF(CF)O)(CF-X   (17)
(式中、mは0~5の整数、nは1~3の整数)
CH=CFCFOCF(CF)OCF(CF)-X     (18)
CH=CFCFOCHCF-X              (19)
CF=CFO(CFCF(CF)O)CFCF(CF)-X  (20)
(式中、mは0以上の整数)
CF=CFOCF(CF)CFO(CF-X      (21)
(式中、nは1以上の整数)
CF=CFOCFOCFCF(CF)OCF-X     (22)
CH=CH-(CF                 (23)
(式中、nは2~8の整数)
(一般式(6)~(23)中、Xは前記と同様)
で表されるヨウ素含有モノマーまたは臭素含有モノマーなどが挙げられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組合わせて用いることができる。式(5)で示されるヨウ素含有モノマーまたは臭素含有モノマーとしては、一般式(24):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、mは1~5の整数であり、nは0~3の整数)
で表されるヨウ素含有フッ素化ビニルエーテルが好ましく挙げられ、より具体的には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
などが挙げられるが、これらの中でも、ICHCFCFOCF=CFが好ましい。式(6)で示されるヨウ素含有モノマーまたは臭素含有モノマーとしてより具体的には、ICFCFCF=CH、I(CFCFCF=CHが好ましく挙げられる。式(10)で示されるヨウ素含有モノマーまたは臭素含有モノマーとしてより具体的には、I(CFCFOCF=CFが好ましく挙げられる。式(23)で示されるヨウ素含有モノマーまたは臭素含有モノマーとしてより具体的には、CH=CHCFCFI、I(CFCFCH=CHが好ましく挙げられる。
また、式:RC=CR-Z-CR=CR
(式中、R、R、R、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれもH、または炭素数1~5のアルキル基;Zは、線状(直鎖状)もしくは分岐状の、酸素原子を含んでいてもよい、好ましくは少なくとも部分的にフッ素化された炭素数1~18のアルキレンもしくはシクロアルキレン基、または(パー)フルオロポリオキシアルキレン基)で示されるビスオレフィン化合物も架橋部位を与えるモノマーとして好ましい。Zは好ましくは炭素数4~12の(パー)フルオロアルキレン基であり、R、R、R、R、RおよびRは好ましくは水素原子である。Zが(パー)フルオロポリオキシアルキレン基である場合、
-(Q)-CFO-(CFCFO)-(CFO)-CF-(Q)
(式中、Qは炭素数1~10のアルキレン基または炭素数2~10のオキシアルキレン基であり、pは0または1であり、m及びnはm/n比が0.2~5となり且つ該(パー)フルオロポリオキシアルキレン基の分子量が500~10000、好ましくは1000~4000の範囲となるような整数である。)で表される(パー)フルオロポリオキシアルキレン基であることが好ましい。この式において、Qは好ましくは、-CHOCH-及び-CHO(CHCHO)CH-(s=1~3)の中から選ばれる。 
好ましいビスオレフィン化合物は、
CH=CH-(CF-CH=CH
CH=CH-(CF-CH=CH
式:CH=CH-Z-CH=CH    
(式中、Zは-CHOCH-CFO-(CFCFO)-(CFO)-CF-CHOCH-(m/nは0.5))
などが挙げられる。なかでも、CH=CH-(CF-CH=CHで示される3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-ドデカフルオロ-1,9-デカジエンが好ましい。
ビニリデンフルオライド系フッ素ゴムの具体例としては、VdF/HFP系ゴム、VdF/HFP/TFE系ゴム、VdF/CTFE系ゴム、VdF/CTFE/TFE系ゴム、VdF/一般式(1)で表されるフルオロモノマー系ゴム、VdF/一般式(1)で表されるフルオロモノマー/TFE系ゴム、VdF/パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)系ゴム、VdF/PMVE/TFE系ゴム、VdF/PMVE/TFE/HFP系ゴム等が挙げられる。VdF/一般式(1)で表されるフルオロモノマー系ゴムとしては、VdF/CH=CFCF系ゴムが好ましく、VdF/一般式(1)で表されるフルオロモノマー/TFE系ゴムとしては、VdF/TFE/CH=CFCF系ゴムが好ましい。
VdF/CH=CFCF系ゴムは、VdF40~99.5モル%、及び、CH=CFCF0.5~60モル%からなる共重合体であることが好ましく、VdF50~85モル%、及び、CH=CFCF20~50モル%からなる共重合体であることがより好ましい。
テトラフルオロエチレン/プロピレン系フッ素ゴムは、テトラフルオロエチレン45~70モル%、プロピレン55~30モル%、及び、架橋部位を与えるフルオロモノマー0~5モル%からなる共重合体であることが好ましい。
フッ素ゴムは、パーフルオロゴムであってもよい。パーフルオロゴムとしては、TFEを含むパーフルオロゴム、例えばTFE/一般式(25):CF=CF-ORf31(式中、Rf31は、炭素数1~10のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるフルオロモノマー共重合体、TFE/一般式(26):CF=CFOCFORf41(式中、Rf41は炭素数1~6の直鎖又は分岐状パーフルオロアルキル基、炭素数5~6の環式パーフルオロアルキル基、1~3個の酸素原子を含む炭素数2~6の直鎖又は分岐状パーフルオロオキシアルキル基である。)で表されるフルオロモノマー共重合体、TFE/一般式(27):CF=CFO(CFCF(Y)O)(CFF(式中、Yはフッ素原子又はトリフルオロメチル基を表す。mは1~4の整数である。nは1~4の整数である。)で表されるフルオロモノマー共重合体及びTFE/一般式(25)、(26)又は(27)で表されるフルオロモノマー/架橋部位を与えるモノマー共重合体からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。その組成は、TFE/PMVE共重合体の場合、好ましくは、45~90/10~55(モル%)であり、より好ましくは、55~80/20~45であり、更に好ましくは、55~70/30~45である。TFE/PMVE/架橋部位を与えるモノマー共重合体の場合、好ましくは、45~89.9/10~54.9/0.01~4(モル%)であり、より好ましくは、55~77.9/20~49.9/0.1~3.5であり、更に好ましくは、55~69.8/30~44.8/0.2~3である。TFE/炭素数が4~12の一般式(25)、(26)又は(27)で表されるフルオロモノマー共重合体の場合、好ましくは、50~90/10~50(モル%)であり、より好ましくは、60~88/12~40であり、更に好ましくは、65~85/15~35である。TFE/炭素数が4~12の一般式(25)、(26)又は(27)で表されるフルオロモノマー/架橋部位を与えるモノマー共重合体の場合、好ましくは、50~89.9/10~49.9/0.01~4(モル%)であり、より好ましくは、60~87.9/12~39.9/0.1~3.5であり、更に好ましくは、65~84.8/15~34.8/0.2~3である。これらの組成の範囲を外れると、ゴム弾性体としての性質が失われ、樹脂に近い性質となる傾向がある。
部分フッ素化ゴムとしては、なかでも、ビニリデンフルオライド(VdF)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、VdF/HFP/テトラフルオロエチレン(TFE)系フッ素ゴム、TFE/プロピレン系フッ素ゴム、TFE/プロピレン/VdF系フッ素ゴム、エチレン/HFP系フッ素ゴム、エチレン/HFP/VdF系フッ素ゴム、エチレン/HFP/TFE系フッ素ゴム、VdF/TFE/パーフルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)系フッ素ゴム、VdF/CTFE系フッ素ゴム等を挙げることができ、なかでも、ビニリデンフルオライド(VdF)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、VdF/HFP/テトラフルオロエチレン(TFE)系フッ素ゴム、VdF/TFE/パーフルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)系フッ素ゴムからなる群より選択される少なくとも1種のフッ素ゴムであることが好ましい。
パーフルオロゴムとしては、TFE/一般式(27)で表されるフルオロモノマー/架橋部位を与えるフルオロモノマー共重合体、TFE/一般式(27)で表されるパーフルオロビニルエーテル共重合体、TFE/一般式(25)で表されるフルオロモノマー共重合体、及び、TFE/一般式(25)で表されるフルオロモノマー/架橋部位を与えるモノマー共重合体からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
パーフルオロゴムとしては、国際公開第97/24381号、特公昭61-57324号公報、特公平4-81608号公報、特公平5-13961号公報等に記載されているパーフルオロゴムも挙げることができる。
フッ素ゴムのモノマー組成は、19F-NMRにて測定することができる。
フッ素ゴムとしては、高温における圧縮永久ひずみに優れる点から、ガラス転移温度は-70℃以上が好ましく、-60℃以上がより好ましく、-50℃以上が更に好ましい。また、耐寒性が良好であるという点から、5℃以下が好ましく、0℃以下がより好ましく、-3℃以下が更に好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量計(メトラー・トレド社製、DSC822e)を用い、試料10mgを10℃/minで昇温することによりDSC曲線を得て、DSC曲線の二次転移前後のベースラインの延長線と、DSC曲線の変曲点における接線との2つの交点の中点を示す温度として求めることができる。
フッ素ゴムは、重合時に連鎖移動剤を使用して得られたものであってもよい。連鎖移動剤として、臭素化合物又はヨウ素化合物を使用してもよい。臭素化合物又はヨウ素化合物を使用して行う重合方法としては、たとえば、実質的に無酸素状態で、臭素化合物又はヨウ素化合物の存在下に、加圧しながら水媒体中で乳化重合を行う方法があげられる(ヨウ素移動重合法)。使用する臭素化合物又はヨウ素化合物の代表例としては、たとえば、一般式:
Br
(式中、xおよびyはそれぞれ0~2の整数であり、かつ1≦x+y≦2を満たすものであり、Rは炭素数1~16の飽和もしくは不飽和のフルオロ炭化水素基またはクロロフルオロ炭化水素基、または炭素数1~3の炭化水素基であり、酸素原子を含んでいてもよい)で表される化合物があげられる。臭素化合物又はヨウ素化合物を使用することによって、ヨウ素または臭素が重合体に導入され、架橋点として機能する。
ヨウ素化合物としては、たとえば1,3-ジヨードパーフルオロプロパン、2-ヨードパーフルオロプロパン、1,3-ジヨード-2-クロロパーフルオロプロパン、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,5-ジヨード-2,4-ジクロロパーフルオロペンタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、1,8-ジヨードパーフルオロオクタン、1,12-ジヨードパーフルオロドデカン、1,16-ジヨードパーフルオロヘキサデカン、ジヨードメタン、1,2-ジヨードエタン、1,3-ジヨード-n-プロパン、CFBr、BrCFCFBr、CFCFBrCFBr、CFClBr、BrCFCFClBr、CFBrClCFClBr、BrCFCFCFBr、BrCFCFBrOCF、1-ブロモ-2-ヨードパーフルオロエタン、1-ブロモ-3-ヨードパーフルオロプロパン、1-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブタン、2-ブロモ-3-ヨードパーフルオロブタン、3-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブテン-1、2-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブテン-1、ベンゼンのモノヨードモノブロモ置換体、ジヨードモノブロモ置換体、ならびに(2-ヨードエチル)および(2-ブロモエチル)置換体などがあげられ、これらの化合物は、単独で使用してもよく、相互に組み合わせて使用することもできる。これらのなかでも、重合反応性、架橋反応性、入手容易性などの点から、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、2-ヨードパーフルオロプロパンが好ましい。
フッ素ゴムとしては、例えば、パーオキサイド架橋可能なフッ素ゴム、ポリオール架橋可能なフッ素ゴム、ポリアミン架橋可能なフッ素ゴム等を挙げることができる。パーオキサイド架橋可能なフッ素ゴムとしては特に限定されず、パーオキサイド架橋可能な部位を有するフッ素ゴムであればよい。パーオキサイド架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、ヨウ素原子、臭素原子等を挙げることができる。ポリオール架橋可能なフッ素ゴムとしては特に限定されず、ポリオール架橋可能な部位を有するフッ素ゴムであればよい。ポリオール架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン(VdF)単位を有する部位等を挙げることができる。架橋部位を導入する方法としては、フッ素ゴムの重合時に架橋部位を与える単量体を共重合する方法等が挙げられる。
フッ素ゴムとしては、シール性が必要とされる場合は、ポリオール架橋可能な部分フッ素化ゴムであることが好ましい。また、上記フッ素ゴムとしては、耐腐食性を重視する場合は、パーフルオロゴムであることが好ましい。
フッ素ゴムのフッ素含有量は、64質量%以上が好ましく、68質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。上限は85質量%であってよい。フッ素ゴムのヨウ素含有量は0.001~10質量%が好ましく、0.01質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上が更に好ましく、5質量%以下がより好ましい。
シリコーンゴムとしては、一分子中に複数個の重合性不飽和結合を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。ポリオルガノシロキサンは、シリコーンゴムの主骨格を構成する。
シリコーンゴムとしては、また、架橋反応によって硬化するために、一分子中に複数個の重合性不飽和結合を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。ポリオルガノシロキサンは、上記重合性不飽和結合を有する基が、ポリオルガノシロキサン中のケイ素原子に結合していることが好ましい。ケイ素原子に結合している、重合性不飽和結合を有する基以外の基は、有機基及び水素原子のいずれでもよい。このようなポリオルガノシロキサンとしては、公知のものが適宜使用できる。ポリオルガノシロキサン中の上記重合性不飽和結合の数は2以上であればよく、2でもよいし、3以上でもよい。
ポリオルガノシロキサンは、重合性不飽和結合として、炭素原子間の不飽和結合を有するものが好ましく、二重結合を有するものが好ましく、アルケニル基を有するものが好ましい。アルケニル基としては、エテニル基(ビニル基)、2-プロペニル基(アリル基)、1-プロペニル基等が例示できる。ポリオルガノシロキサン中の複数個のアルケニル基は、すべて同じでもよいし、すべて異なっていてもよく、一部のみが異なっていてもよい。アルケニル基は、上記ポリオルガノシロキサンの主骨格を構成するケイ素原子に結合していることが好ましい。
ポリオルガノシロキサンを構成するアルケニル基以外の有機基としては、置換基を有していてもよいアルキル基及びアリール基が例示できる。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでもよいが、炭素数が1~10であることが好ましい。
直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、n-ヘキシル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、n-ヘプチル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、2,2-ジメチルペンチル基、2,3-ジメチルペンチル基、2,4-ジメチルペンチル基、3,3-ジメチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2,2,3-トリメチルブチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基等の、炭素数が1~10のものが、好ましいアルキル基として挙げられる。
環状のアルキル基は、単環状及び多環状のいずれでもよく、好ましいものとしては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロデシル基の、炭素数が3~10のものが例示できる。
アリール基は、単環状及び多環状のいずれでもよく、好ましいものとしては、フェニル基、o-トリル基(2-メチルフェニル基)、m-トリル基(3-メチルフェニル基)、p-トリル基(4-メチルフェニル基)、1-ナフチル基、2-ナフチル基等の、炭素数が6~15のものが例示できる。
アルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。ここで、「アルキル基(アリール基)が置換基を有する」とは、アルキル基(アリール基)を構成する一つ以上の水素原子が、水素原子以外の基で置換されているか、あるいはアルキル基(アリール基)を構成する一つ以上の炭素原子が、炭素原子以外の基で置換されていることを指す。そして、水素原子及び炭素原子が共に置換基で置換されていてもよい。置換基を有する上記アルキル基及びアリール基は、置換基も含めて炭素数が上記範囲内であることが好ましい。
アルキル基及びアリール基の水素原子を置換する置換基としては、アルキル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリールオキシ基、アリールアルキルオキシ基、アルキルアリールオキシ基、水酸基(-OH)、シアノ基(-CN)及びハロゲン原子が例示できる。
水素原子を置換するアルキル基としては、有機基におけるアルキル基と同様のものが例示できる。水素原子を置換するアルキルオキシカルボニル基としては、上記有機基におけるアルキル基がオキシカルボニル基に結合した一価の基が例示できる。水素原子を置換するアルキルカルボニルオキシ基としては、上記有機基におけるアルキル基がカルボニルオキシ基に結合した一価の基が例示できる。水素原子を置換するアルコキシ基としては、有機基におけるアルキル基が酸素原子に結合した一価の基が例示できる。水素原子を置換するアルキルカルボニル基としては、有機基におけるアルキル基がカルボニル基に結合した一価の基が例示できる。
水素原子を置換するアルケニル基としては、有機基におけるアルキル基で、炭素原子間の一つの単結合(C-C)が、二重結合(C=C)に置換されたもので、且つ重合性不飽和結合を有するアルケニル基に該当しないものが例示できる。水素原子を置換するアルケニル基における炭素原子間の二重結合の位置は、特に限定されない。水素原子を置換するアルケニルオキシ基としては、置換基としてのアルケニル基が酸素原子に結合した一価の基が例示できる。
水素原子を置換するアリール基としては、有機基におけるアリール基と同様のものが例示できる。水素原子を置換するアルキルアリール基としては、有機基におけるアリール基の芳香族環を構成する炭素原子に結合している一つの水素原子が、有機基におけるアルキル基で置換された基が例示できる。水素原子を置換するアリールアルキル基としては、有機基におけるアルキル基の一つの水素原子が上記有機基におけるアリール基で置換された基が例示できる。水素原子を置換するアリールオキシ基としては、有機基におけるアリール基が酸素原子に結合した一価の基が例示できる。水素原子を置換するアリールアルキルオキシ基としては、有機基におけるアルキル基から一つの水素原子を除いたアルキレン基に、有機基におけるアリール基と酸素原子が結合した一価の基が例示できる。水素原子を置換するアルキルアリールオキシ基としては、有機基におけるアリール基から、芳香族環を構成する炭素原子に結合している一つの水素原子を除いたアリーレン基に、有機基におけるアルキル基と酸素原子が結合した一価の基が例示できる。
水素原子を置換するハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示できる。
水素原子を置換する置換基の数は特に限定されず、一つでもよいし、複数でもよく、すべての水素原子が置換基で置換されていてもよい。また、置換基で置換される水素原子の位置は特に限定されない。
アルキル基及びアリール基の炭素原子は、下記の置換基で置換されていてもよい。当該置換基としては、カルボニル基(-C(=O)-)、エステル結合(-C(=O)-O-)、アミド結合(-NH-C(=O)-)、ヘテロ原子が例示できる。炭素原子を置換するヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ホウ素原子が例示できる。炭素原子を置換する置換基の数は特に限定されず、一つでもよいし、複数でもよい。また、置換基で置換される炭素原子の位置は特に限定されない。
ポリオルガノシロキサンは、市販品を使用してもよいし、公知の方法にしたがって合成したものを使用してもよい。ポリオルガノシロキサンは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
ポリオルガノシロキサンの市販品(商品名)及び上記ポリオルガノシロキサンを含む市販品(商品名)を例示すれば次のとおりである。
旭化成ワッカーシリコーン社製
ELASTOSIL EL 1000シリーズ、ELASTOSIL EL 4000シリーズ、ELASTOSIL EL 3000シリーズ、ELASTOSIL EL 7000シリーズ、ELASTOSIL R401シリーズ等
東レ・ダウコーニング社製
SH800シリーズ、SH50シリーズ、SH70シリーズ、SH700シリーズ、SE4000シリーズ、SE1000シリーズ、SH500シリーズ、SE6000シリーズ、SH80シリーズ、SRX400シリーズ、DY32-400シリーズ、DY32-500シリーズ、DY32-1000シリーズ、DY32-7000シリーズ、DY32-4000シリーズ等
信越化学工業社製 信越シリコーン社製 ゴムコンパウンド
KE-600シリーズ、KE-900シリーズ、KE-9000シリーズ、KE-700シリーズ、KE-800シリーズ、KE-5590-U、KE-500シリーズ等
KE-655-U、KE-675-U、KE-931-U、KE-941-U、KE-951-U、KE-961-U、KE-971-U、KE-981-U、KE-961T-U、KE-971T-U、KE-871C-U、KE-9410-U、KE-9510-U、KE-9610-U、KE-9710-U、KE-742-U、KE-752-U、KE-762-U、KE-772-U、KE-782-U、KE-850-U、KE-870-U、KE-880-U、KE-890-U、KE-9590-U、KE-5590-U、KE-552-U、KE-552DU、KE-582-U、KE-552B-U、KE-555-U、KE-575-U、KE-541-U、KE-551-U、KE-561-U、KE-571-U、KE-581-U、KE-520-U、KE-530B-2-U、KE-540B-2-U、KE-1551-U、KE-1571-U、KE-153-U、KE-174-U、KE-3601SB-U、KE-3711-U、KE-3801M-U、KE-5612G-U、KE-5620BLU、KE-5620W-U、KE-5634-U、KE-7511-U、KE-7611-U、KE-7711-U、KE-765-U、KE-785-U、KE-7008-U、KE-7005-U、KE-503-U、KE-5042-U、KE-505-U、KE-6801-U、KE-136Y-U、X-30-4084-U、X-30-3888-U、X-30-4079-U等
本開示の複合ゴム成形品は、例えば、PTFE未焼成体又はPTFE半焼成体を作製する工程、PTFE未焼成体又はPTFE半焼成体を延伸することによりPTFE多孔膜を得る工程、及び、PTFE多孔膜と上記成形品とを密着させる工程を含む製造方法、により好適に製造できる。
縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa以上であるPTFE多孔膜を、エラストマーを含む成形品と重ね合わせることから、成形品と、PTFE多孔膜が強固に密着しており、接着剤を使用しなくても、PTFE多孔膜が剥離しにくい複合ゴム成形品を製造できる。PTFE多孔膜や成形品の表面を化学的又は物理的に処理したり、PTFE多孔膜や成形品の表面に接着剤を塗布したりすることもできる。
PTFE未焼成体は、例えば、
界面活性剤、水性媒体、TFEを重合槽に投入する工程、
重合槽に重合開始剤を投入してTFEの乳化共重合を開始する工程、
乳化共重合により得られたPTFE水性分散液中のPTFEを凝集させる工程、
凝集させて得られたPTFEを回収する工程、
回収したPTFEを乾燥することによって、PTFEファインパウダーを得る乾燥工程、
上記PTFEファインパウダーをペースト押出してペースト押出物を得るペースト押出工程、
ペースト押出物を圧延してPTFE未焼成体を得る圧延工程、及び、
PTFE未焼成体を乾燥して押出助剤を除去する乾燥工程を含む製造方法、により好適に作製できる。
PTFE半焼成体は、例えば、乾燥後のPTFE未焼成体を半焼成することにより、作製できる。すなわち、上記製造方法は、必要に応じて乾燥後のPTFE未焼成体を半焼成してPTFE半焼成体を得る工程を含むことができる。
上記製造方法において、TFEとともに、上記微量共単量体を重合層に投入し、重合槽に重合開始剤を投入して、TFEと上記微量共単量体との乳化共重合を開始させてもよい。
微量共単量体の供給は、重合開始前に一括して添加してもよいし、連続的又は間欠的に添加してもよい。
乳化共重合をより具体的な例を挙げて説明する。例えば、攪拌機を備えた耐圧の反応容器に水性媒体及び上記界面活性剤を仕込み、脱酸素後、TFEを仕込み、所定の温度にし、重合開始剤を添加して乳化共重合を開始し、反応の進行とともに圧力が低下するので、初期圧力を維持するように、追加のTFE、必要に応じて微量共単量体を連続的又は間欠的に追加供給する。所定量のTFE及び微量共単量体を供給した時点で供給を停止し、反応容器内のTFEをパージし、温度を室温に戻して反応を終了する。
界面活性剤としては、より高強度、少孔径かつ均質性に優れるPTFE多孔膜が得られることから、含フッ素界面活性剤が好ましく、LogPOWが3.4以下の含フッ素界面活性剤がより好ましい。LogPOWが大きい化合物は環境への負荷が懸念されており、これを考慮すると、LogPOWが3.4以下の化合物を使用することが好ましい。これまで乳化重合による含フッ素ポリマーの製造には、界面活性剤として主にパーフルオロオクタン酸アンモニウム〔PFOA〕が使用されており、PFOAはLogPOWが3.5であるので、LogPOWが3.4以下の含フッ素界面活性剤に切り替えることが好ましい。一方で、LogPOWが3.4以下の含フッ素界面活性剤は乳化能に劣る問題がある。高い破断強度のPTFEを得るためには、重合時の水性分散液の安定性が重要であると信じられており、実際に乳化能に劣る含フッ素界面活性剤を使用すると充分な破断強度が得られない。そこで、国際公開第2009/001894号には、LogPOWが小さい含フッ素界面活性剤を水性分散液の安定性を向上させるために多量に使用する方法が記載されている。しかし、この方法により得られたPTFEでも破断強度は充分ではない。LogPOWが3.4以下である含フッ素界面活性剤存在下にテトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)を乳化共重合したPTFEを使用することによって、上記の微細構造を有し、高強度、少孔径かつ均質性に優れるPTFE多孔膜を形成することができる。すなわち、PTFEは、LogPOWが3.4以下である含フッ素界面活性剤存在下に、テトラフルオロエチレンと少なくともパーフルオロメチルビニルエーテルとを乳化共重合して得られるものであることが好ましい。
界面活性剤は、LogPOWが2.5以上の含フッ素界面活性剤であってもよいし、3.0以上の含フッ素界面活性剤であってもよい。
LogPOWは、1-オクタノールと水との分配係数であり、LogP[式中、Pは、含フッ素界面活性剤を含有するオクタノール/水(1:1)混合液が相分離した際のオクタノール中の含フッ素界面活性剤濃度/水中の含フッ素界面活性剤濃度比を表す]で表されるものである。LogPOWで表されるオクタノール/水分配係数は、カラム;TOSOH ODS-120Tカラム(φ4.6mm×250mm)、溶離液;アセトニトリル/0.6質量%HClO4水=1/1(vol/vol%)、流速;1.0ml/分、サンプル量;300μL、カラム温度;40℃、検出光;UV210nmの条件で、既知のオクタノール/水分配係数を有する標準物質(ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸)についてHPLCを行い、各溶出時間と既知のオクタノール/水分配係数との検量線を作成し、この検量線に基づき、試料液におけるHPLCの溶出時間から算出する。
含フッ素界面活性剤としては、含フッ素アニオン性界面活性剤が好ましく、米国特許出願公開第2007/0015864号明細書、米国特許出願公開第2007/0015865号明細書、米国特許出願公開第2007/0015866号明細書、米国特許出願公開第2007/0276103号明細書、米国特許出願公開第2007/0117914号明細書、米国特許出願公開第2007/0142541号明細書、米国特許出願公開第2008/0015319号明細書、米国特許第3250808号明細書、米国特許第3271341号明細書、特開2003-119204号公報、国際公開第2005/042593号、国際公開第2008/060461号、国際公開第2007/046377号、国際公開第2007/119526号、国際公開第2007/046482号、国際公開第2007/046345号に記載されたもの等を使用できる。
含フッ素界面活性剤としては、一般式:
CF-(CF-COOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属を表す。)、一般式:
CFCFCFOCF(CF)COOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属原子を表す。)、一般式:
CFOCF(CF)CFOCF(CF)COOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属原子を表す。)、及び、一般式:
CFCFOCFCFOCFCOOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属原子を表す。)
からなる群より選択される少なくとも1種の含フッ素界面活性剤であることが好ましい。
含フッ素界面活性剤としては、一般式:
CFOCFCFOCFCFCOOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属原子を表す。)、一般式:
CFOCFCFCFOCHFCFCOOX
(式中、Xは水素原子、NH又はアルカリ金属原子を表す。)
等も挙げることができる。
含フッ素界面活性剤が塩である場合、該塩を形成する対イオンとしては、アルカリ金属イオン又はNH4+等が挙げられ、アルカリ金属イオンとしては、例えば、Na、K等が挙げられる。
含フッ素界面活性剤としては、CFOCF(CF)CFOCF(CF)COOH、CFOCF(CF)CFOCF(CF)COONH、CFCFOCFCFOCFCOOH、CFCFOCFCFOCFCOONH、CFOCFCFCFOCHFCFCOOH、CFOCFCFCFOCHFCFCOONH4、CF-(CF-COOH、CF-(CF-COONH、CFCFCFOCF(CF)COONH、CFCFCFOCF(CF)COOH等が挙げられる。
界面活性剤は、合計添加量で、水性媒体に対して0.0001~10質量%の量を添加することが好ましい。より好ましい下限は0.1質量%であり、より好ましい上限は2質量%、更に好ましい上限は1質量%である。少なすぎると、乳化粒子の安定性が良くなく、収率を上げることができないおそれがあり、反応中及び反応後の凝集物や反応容器への付着物が多くなる等の系が不安定になる現象が起こるおそれがある。多すぎると、添加量に見合った安定性の効果が得られず、却って系が不安定になる現象が起こるおそれがあり、重合速度の低下や反応停止が起こるおそれがある。界面活性剤は、重合反応を開始する前に一括で槽内に添加してもよいし、重合反応を開始した後、連続的又は断続的に添加してもよい。界面活性剤の添加量は、乳化粒子の安定性や目的とするPTFEの一次粒子径等によって適宜決定される。
乳化共重合における重合開始剤としては、TFEの重合において従来から使用されているものが使用できる。乳化共重合における重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、レドックス重合開始剤等が使用できる。重合開始剤の量は、少ないほど、SSGが低いPTFEを得ることができる点で好ましいが、あまりに少ないと重合速度が小さくなり過ぎる傾向があり、あまりに多いと、SSGが高いPTFEが生成する傾向がある。ラジカル重合開始剤としては、例えば、水溶性過酸化物が挙げられ、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、ジコハク酸パーオキサイド等の水溶性有機過酸化物等が好ましく、過硫酸アンモニウム又はジコハク酸パーオキサイドがより好ましい。これらは、1種のみ使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。ラジカル重合開始剤の使用量は、重合温度と目標とするSSGに応じて適宜選択することができるが、一般的に使用される水性媒体の質量の1~100ppmに相当する量が好ましく、1~20ppmに相当する量がより好ましく、1~6ppmに相当する量が更に好ましい。重合開始剤としてラジカル重合開始剤を使用する場合、重合中に亜硫酸アンモニウム等のパーオキサイドの分解剤を添加することによって、系内のラジカル濃度を調整することもできる。
重合開始剤としてラジカル重合開始剤を使用する場合、重合中にラジカル捕捉剤を添加することにより、SSGが低いPTFEを容易に得ることができる。ラジカル捕捉剤としては、例えば、非置換フェノール、多価フェノール、芳香族ヒドロキシ化合物、芳香族アミン類、キノン化合物等が挙げられるが、なかでもハイドロキノンが好ましい。ラジカル捕捉剤は、SSGが低いPTFEを得る点で、重合反応に消費される全TFEの50質量%が重合される前に添加することが好ましい。より好ましくは、TFEの40質量%、更に好ましくは30質量%が重合される前に添加する。ラジカル捕捉剤は、使用される水性媒体の質量の0.1~20ppmに相当する量が好ましく、3~10ppmに相当する量がより好ましい。
レドックス重合開始剤としては、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸塩、過硫酸塩、臭素酸塩、塩素酸塩、過酸化水素等の酸化剤と、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、シュウ酸又はコハク酸等の有機酸、チオ硫酸塩、塩化第一鉄、ジイミン等の還元剤との組合せが挙げられる。上記酸化剤、還元剤いずれも1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、過マンガン酸カリウムとシュウ酸との組み合わせが好ましい。レドックス重合開始剤の使用量は、使用するレドックス重合開始剤の種類、重合温度、目標とするSSGに応じて適宜選択することができるが、使用される水性媒体の質量の1~100ppmに相当する量が好ましい。レドックス重合開始剤は、上記酸化剤又は還元剤を同時に添加することで重合反応を開始しても良いし、予め上記酸化剤又は還元剤の何れか一方を槽内に添加しておき、残る一方を添加することで重合反応を開始しても良い。レドックス重合開始剤は、予め上記酸化剤又は還元剤の何れか一方を槽内に添加しておき、残る一方を添加して重合を開始する場合、残る一方を連続的又は断続的に添加することが好ましい。レドックス重合開始剤は、残る一方を連続的又は断続的に添加する場合、SSGが低いPTFEを得る点で、徐々に添加する速度を減速させることが好ましく、さらに重合途中で中止することが好ましく、該添加中止時期としては、重合反応に消費される全TFEの80質量%が重合される前が好ましい。TFEの65質量%が重合される前がより好ましく、TFEの50質量%が重合される前がさらに好ましく、30質量%が重合される前が特に好ましい。レドックス重合開始剤を用いる場合は、水性媒体中のpHをレドックス反応性を損なわない範囲に調整するため、pH緩衝剤を用いることが望ましい。pH緩衝剤としては、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩類を用いることができ、リン酸水素二ナトリウム2水和物、リン酸水素二ナトリウム12水和物が好ましい。また、レドックス重合開始剤を用いる場合の、レドックス反応する金属イオンとしては複数のイオン価をもつ各種の金属を用いることができる。具体例としては、鉄、銅、マンガン、クロムなどの遷移金属が好ましく、特に鉄が好ましい。
水性媒体は、重合を行わせる媒体であって、水を含む液体を意味する。水性媒体は、水のみであるか、又は、水を含むものであれば特に限定されず、水と、例えば、アルコール、エーテル、ケトン等のフッ素非含有有機溶媒、及び/又は、沸点が40℃以下であるフッ素含有有機溶媒とを含むものであってもよい。
重合は、0.05~5.0MPaの圧力下で行うことができる。好ましい圧力の範囲は0.5~3.0MPaである。また、重合は、10~100℃の温度で行うことができる。好ましい温度の範囲は50~90℃である。
重合において、更に、目的に応じて、公知の安定剤、連鎖移動剤等を添加してもよい。
安定剤としては、実質的に反応に不活性であって、上記反応条件で液状となる炭素数が12以上の飽和炭化水素が挙げられ、なかでも、パラフィンワックスが好ましい。パラフィンワックスとしては、室温で液体でも、半固体でも、固体であってもよいが、炭素数12以上の飽和炭化水素が好ましい。パラフィンワックスの融点は、通常40~65℃が好ましく、50~65℃がより好ましい。また、飽和炭化水素以外の分散安定剤として、フッ素系オイル、フッ素系溶剤、シリコーンオイル等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記安定剤は、水性媒体100質量部に対して1~10質量部で使用することができる。
連鎖移動剤としては、公知のものが使用でき、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の飽和炭化水素、クロロメタン、ジクロロメタン、ジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタノール等のアルコール類、水素等が挙げられる。上記連鎖移動剤の使用量は、通常、供給されるTFE全量に対して、1~1000ppmであり、好ましくは1~500ppmである。
また、水性媒体中のpHを、レドックス反応性を損なわない範囲に調整するため、pH緩衝剤を用いることが望ましい。pH緩衝剤としては、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩類を用いることができ、リン酸水素二ナトリウム2水和物、リン酸水素二ナトリウム12水和物が好ましい。また、レドックス重合開始剤を用いる場合の、レドックス反応する金属イオンとしては複数のイオン価をもつ各種の金属を用いることができる。具体例としては、鉄、銅、マンガン、クロムなどの遷移金属が好ましく、特に鉄が好ましい。
重合は、重合中に生じる凝固物の量を減少させるために水性媒体に対して5~500ppmのジカルボン酸の存在下に行ってもよく、その場合、10~200ppmのジカルボン酸の存在下に行うことが好ましい。ジカルボン酸が水性媒体に対して少な過ぎると、充分な効果が得られないおそれがあり、多過ぎると、連鎖移動反応が起こり、得られるポリマーが低分子量のものとなるおそれがある。ジカルボン酸は、150ppm以下であることが好ましい。ジカルボン酸は、重合反応の開始前に添加してもよいし、重合途中に添加してもよい。
ジカルボン酸としては、例えば、一般式:HOOCRCOOH(式中、Rは炭素数1~5のアルキレン基を表す。)で表されるものが好ましく、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸がより好ましく、コハク酸が更に好ましい。
PTFEの重合が終了した時点で、固形分濃度が10~50質量%の水性分散液を得ることができる。水性分散液は、含フッ素界面活性剤、及び、PTFEを含有する。PTFEの平均一次粒子径は150~500nmである。
上記製造方法は、得られたPTFE水性分散液中のPTFEを凝集させる工程、凝集させて得られたPTFEを回収する工程、及び、回収したPTFEを乾燥する乾燥工程を含むことが好ましい。水性分散液に含まれるPTFEを凝集させることによりPTFEファインパウダーが得られる。PTFEの水性分散液は、凝集、洗浄、乾燥を経てファインパウダーとして回収し、PTFE多孔膜の製造に使用することができる。PTFEの水性分散液に対して凝集を行う場合、通常、ポリマーラテックス等の重合により得た水性分散液を、水を用いて10~20質量%のポリマー濃度になるように希釈し、5~50℃に調整し、場合によっては、pHを中性又はアルカリ性に調整した後、撹拌機付きの容器中で反応中の撹拌よりも激しく撹拌して行う。凝集させる温度は使用する撹拌翼の形状やサイズ、ポリマー濃度、目的とするファインパウダーの平均粒子径に応じて、適宜選択することができる。上記凝集は、メタノール、アセトン等の水溶性有機化合物、硝酸カリウム、炭酸アンモニウム等の無機塩や、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸等を凝析剤として添加しながら撹拌を行ってもよい。凝集は、また、インラインミキサー等を使用して連続的に行ってもよい。
PTFEを凝集して得られた湿潤粉末の乾燥は、通常、湿潤粉末をあまり流動させない状態、好ましくは静置の状態を保ちながら、真空、高周波、熱風等の手段を用いて行う。粉末同士の、特に高温での摩擦は、一般にPTFEファインパウダーに好ましくない影響を与える。これは、この種のPTFEからなる粒子が小さな剪断力によっても簡単にフィブリル化して、元の安定な粒子構造の状態を失う性質を持っているからである。上記乾燥は、10~250℃、好ましくは120~230℃の乾燥温度で行うことができる。
上記製造方法は、ペースト押出工程の前に、PTFEファインパウダーに、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状潤滑剤を添加して液状潤滑剤と混合されたPTFEファインパウダーを得る工程を含むことが好ましい。液状潤滑剤の添加量は、後述するペースト押出条件等にもよるが、PTFEファインパウダー100質量部に対して、17~34質量部であることが好ましい。
ペースト押出工程は、特定の径を有するダイスや、シート形状の押出物が得られるダイスを備えた押出機を用いて、棒状又はシート状のペースト押出物を得るものであることが好ましい。ペースト押出工程において、押出圧力は、使用する押出機や、押出速度等に応じて適宜設定すればよい。
ペースト押出工程は、高強度に優れる多孔質が得られることから、押出温度が5~100℃であることが好ましい。より好ましくは、30~80℃である。
ペースト押出工程は、PTFEファインパウダーを予備成形して予備成形体を得て、この予備成形体を押出機に入れて押出して棒状のペースト押出物を得るものであることが好ましい。
圧延工程は、圧延温度が5~100℃であることが好ましく、30~80℃であることがより好ましい。圧延後の未焼成PTFEの厚みは、通常、20~500μmであり、好ましくは50~400μmである。
乾燥工程は、常温でおこなってもよいし、加熱して行ってもよい。上記のように液状潤滑剤を使用した場合、乾燥することにより液状潤滑剤を除去することができる。乾燥温度は、液状潤滑剤の種類等によるが、70~280℃であることが好ましく、100~250℃であることがより好ましい。
圧延は、圧延ロール等を用いる方法、ベルトプレス等により行うことができる。
上記製造方法は、必要に応じてPTFE未焼成体を半焼成してPTFE半焼成体を得る工程を含む。半焼成は、PTFEの一次融点以下、かつ二次融点以上の温度で加熱するものである。一次融点は、未焼成のPTFEを示差走査熱量計で測定した場合に、結晶融解曲線上に現れる吸熱カーブの最大ピーク温度を意味する。二次融点は、一次融点以上の温度(例えば、360℃)に加熱したPTFEを示差走査熱量計で測定した場合に、結晶融解曲線上に現れる吸熱カーブの最大ピーク温度を意味する。本明細書において、上記吸熱カーブは、示差走査熱量計を用いて、昇温速度10℃/分の条件で昇温させて得られたものである。半焼成の具体的な温度及び半焼成時間は、特開昭59-152825号公報記載の条件を参照して決定することができる。
上記延伸は、PTFE未焼成体又はPTFE半焼成体を縦方向(MD)に延伸して一軸延伸膜を得る一軸延伸工程、及び、一軸延伸膜を横方向(TD)に延伸する二軸延伸工程、を含むことが、上述した膜厚み及び上述した引張強度を有する上記PTFE多孔膜が容易に得られることから好ましい。
上記方法により、上記PTFEは容易にフィブリル化し、結節と繊維からなる二軸延伸膜が得られる。なお、通常、上記縦方向(MD)は、ペースト押出工程でペースト押出した方向と同じ方向である。横方向(TD)は、縦方向に対して垂直な方向である。通常は、圧延工程(半焼成する場合は半焼成体を得る工程)の後、縦方向に延伸して一軸延伸膜を得て、その後、横方向に延伸して二軸延伸膜を得るが、圧延工程(半焼成する場合は半焼成体を得る工程)の後、横方向に延伸して一軸延伸膜を得て、その後、縦方向に延伸して二軸延伸膜を得てもよい。なお、延伸設備の設計上、延伸倍率に制限がある場合等には、縦方向の延伸(一軸延伸工程)、横方向の延伸(二軸延伸工程)のいずれも、複数回行ってもよい(いわゆる多段延伸)。
一軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸倍率が2~50倍であることが好ましく、5~30倍であることがより好ましい。
一軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸温度が常温~一次融点未満であることが好ましく、200~330℃であることがより好ましく、250~300℃であることが更に好ましい。
一軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸速度が5~2000%/秒であることが好ましく、7~1000%/秒であることがより好ましく、10~700%/秒であることが更に好ましい。
一軸延伸を行う方法としては、特に限定されない。工業的にはロール延伸、熱板延伸等が挙げられる。
二軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸倍率が2~100倍であることが好ましく、10~50倍であることがより好ましい。
二軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸温度が常温~400℃であることが好ましく、150~390℃であることがより好ましく、200~380℃であることが更に好ましい。
二軸延伸工程は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、延伸速度が5~2000%/秒であることが好ましく、7~2000%/秒であることがより好ましく、10~2000%/秒であることが更に好ましい。
製造方法は、高強度なPTFE多孔膜が得られることから、二軸延伸工程の後に、熱固定する工程を含むことが好ましい。熱固定の温度は、300~420℃であることが好ましく、350~400℃であることがより好ましい。
二軸延伸を行う方法としては特に限定されないが、テンター等を用いて行う方法が挙げられる。
製造方法は、更に、上記PTFE多孔膜と上記成形品とを密着させる工程を含む。
上記密着は、上記PTFE多孔膜と、未架橋の上記エラストマーを含む組成物からなる上記成形品とを重ね合わせ、上記エラストマーの架橋温度以上に加熱することにより、実施できる。
より具体的には、密着は、PTFE多孔膜を金型内に設置し、未架橋のエラストマーを含む組成物を金型内に充填してプレス加工する方法、未架橋のエラストマーから予備成形体を得た後、予備成形体とPTFE多孔膜とを熱プレスする方法、等により実施できる。
上記組成物は、上述したエラストマーに加えて、架橋剤、架橋助剤等を含むものであってもよい。架橋剤としては、ポリオール架橋剤、パーオキサイド架橋剤等が挙げられる。
上記組成物は、未架橋の上記エラストマー等を、通常のエラストマー用加工機械、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混合することにより調製することができる。この他、密閉式混合機を用いる方法によっても調製することができる。
予備成形体は、未架橋の上記エラストマーを含む組成物を金型にて加熱圧縮する方法、未架橋のエラストマーを含む組成物を加熱された金型に圧入する方法、未架橋のエラストマーを含む組成物を押出機で押出す方法など公知の方法で製造できる。
得られた複合ゴム成形品において、PTFE多孔膜による被覆面のゴム硬度は、該多孔膜を被覆しないゴムのゴム硬度よりも1%以上高いことが好ましく、1.5%以上高いことがより好ましい。ここで、硬度はタイプEデュロメータ-(JIS-K-6253スプリング加重値550-8379mN 測定子半径2.5mm高さ2.5mm半球型)によって測定することができる。
本開示の複合ゴム成形品は、以下に示す分野で好適に用いることができる。
半導体製造装置、液晶パネル製造装置、プラズマパネル製造装置、プラズマアドレス液晶パネル、フィールドエミッションディスプレイパネル、太陽電池基板等の半導体関連分野では、O(角)リング、パッキン、シール材、ガスケット、ダイアフラム等があげられ、これらはCVD装置、ドライエッチング装置、ウェットエッチング装置、酸化拡散装置、スパッタリング装置、アッシング装置、洗浄装置、イオン注入装置、排気装置に用いることができる。具体的には、ゲートバルブのOリング、シール材として、クォーツウィンドウのOリング、シール材として、チャンバーのOリング、シール材として、ゲートのOリング、シール材として、ベルジャーのOリング、シール材として、カップリングのOリング、シール材として、ポンプのOリング、シール材、ダイアフラムとして、半導体用ガス制御装置のOリング、シール材として、レジスト現像液、剥離液用のOリング、シール材として用いることができる。
自動車分野では、ガスケット、シャフトシール、バルブステムシール、シール材はエンジンならびに周辺装置に用いることができ、シール材はAT装置に用いることができ、O(角)リング、パッキン、シール材およびダイアフラムは燃料系統ならびに周辺装置に用いることができる。具体的には、エンジンヘッドガスケット、メタルガスケット、オイルパンガスケット、クランクシャフトシール、カムシャフトシール、バルブステムシール、マニホールドパッキン、酸素センサー用シール、インジェクターOリング、インジェクターパッキン、燃料ポンプOリング、ダイアフラム、クランクシャフトシール、ギアボックスシール、パワーピストンパッキン、シリンダーライナーのシール、バルブステムのシール、自動変速機のフロントポンプシール、リアーアクスルピニオンシール、ユニバーサルジョイントのガスケット、スピードメーターのピニオンシール、フートブレーキのピストンカップ、トルク伝達のO-リング、オイルシール、排ガス再燃焼装置のシール、ベアリングシール、キャブレターのセンサー用ダイアフラム等として用いることができる。
航空機分野、ロケット分野および船舶分野では、ダイアフラム、O(角)リング、バルブ、パッキン、シール材等があげられ、これらは燃料系統に用いることができる。具体的には、航空機分野では、ジェットエンジンバルブステルシール、ガスケットおよびO-リング、ローテーティングシャフトシール、油圧機器のガスケット、防火壁シール等に用いられ、船舶分野では、スクリューのプロペラシャフト船尾シール、ディーゼルエンジンの吸排気用バルブステムシール、バタフライバルブのバルブシール、バタフライ弁の軸シール等に用いられる。
プラント等の化学品分野では、バルブ、パッキン、ダイアフラム、O(角)リング、シール材等があげられ、これらは医薬、農薬、塗料、樹脂等化学品製造工程に用いることができる。具体的には、化学薬品用ポンプ、流動計、配管のシール、熱交換器のシール、硫酸製造装置のガラス冷却器パッキング、農薬散布機、農薬移送ポンプのシール、ガス配管のシール、メッキ液用シール、高温真空乾燥機のパッキン、製紙用ベルトのコロシール、燃料電池のシール、風洞のジョイントシール、ガスクロマトグラフィー、pHメーターのチューブ結合部のパッキン、分析機器、理化学機器のシール、ダイアフラム、弁部品等として用いることができる。
現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野および塗装設備等の塗装分野では、乾式複写機のシール、弁部品等として用いることができる。
食品プラント機器分野では、バルブ、パッキン、ダイアフラム、O(角)リング、シール材等があげられ、食品製造工程に用いることができる。具体的には、プレート式熱交換器のシール、自動販売機の電磁弁シール等として用いることができる。
原子力プラント機器分野では、パッキン、Oリング、シール材、ダイアフラム、バルブ等があげられる。
一般工業分野では、パッキング、Oリング、シール材、ダイアフラム、バルブ等があげられる。具体的には、油圧、潤滑機械のシール、ベアリングシール、ドライクリーニング機器の窓、その他のシール、六フッ化ウランの濃縮装置のシール、サイクロトロンのシール(真空)バルブ、自動包装機のシール、空気中の亜硫酸ガス、塩素ガス分析用ポンプのダイアフラム(公害測定器)等に用いられる。
電気分野では、具体的には、新幹線の絶縁油キャップ、液封型トランスのベンチングシール等として用いられる。
燃料電池分野では、具体的には、電極、セパレーター間のシール材や水素・酸素・生成水配管のシール等として用いられる。
電子部品分野では、具体的には、放熱材原料、電磁波シールド材原料、コンピューターのハードディスクドライブのガスケット等に用いられる。また,非粘着性を利用しPCB(プリント基板)等のプレス機用クッション成形品兼離形成形品としても好適に用いられる。
現場施工型の成形に用いることが可能なものとしては特に限定されず、例えばエンジンのオイルパンのガスケット、磁気記録装置用のガスケット、クリーンルーム用フィルターユニットのシーリング剤等があげられる。
また、磁気記録装置(ハードディスクドライブ)用のガスケット、半導体製造装置やウェハー等のデバイス保管庫等のシーリング材等のクリーン設備用シール材に特に好適に用いられる。
さらに、耐薬品性、ガス低透過性、難燃性等の特性を活かし、燃料電池セル電極間やその周辺配管等に用いられるパッキン等の燃料電池用のシール材等にも特に好適に用いられる。医療分野にも適用可能で薬液搬送容器などの内蓋(セプタム含む),医療用器具のガスケットなどにも特に好適に用いられる。
つぎに本開示を実施例に基づき説明するが、本開示はかかる実施例のみに限定されるものではない。
作製例1
国際公開第2015/080290号の作製例1に記載の方法により、変性PTFEのファインパウダーA(PTFE-A)を得た。以下に示す評価方法にしたがって、PMVE変性量、SSG、押出圧力、破断強度について測定および評価を行った。結果を表1に示す。
作製例2
乾燥温度を160℃に変更する以外は、国際公開第2005/061567号の比較例3に記載の方法により、ホモPTFEのファインパウダーB(PTFE-B)を得た。得られたPTFE-Bについて、PTFE-Aと同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<平均一次粒子径>
ポリテトラフルオロエチレン水性分散液を水で固形分濃度が0.15質量%になるまで希釈し、得られた希釈ラテックスの単位長さに対する550nmの投射光の透過率と、透過型電子顕微鏡写真により定方向径を測定して決定した数基準長さ平均粒子径とを測定して、検量線を作成する。この検量線を用いて、各試料の550nmの投射光の実測透過率から数平均粒子径を決定する。
<微量共単量体(PMVE)の含量>
非溶融加工性PTFEファインパウダーを高温下で溶融させて、F19-NMR測定を行い、得られる微量共単量体中の官能基に由来するシグナルから算出した。例えば、本願実施例にて使用したPMVEの含有量は、360℃にてF19-NMR測定を行い、以下の式に基づき算出する。
微量共単量体含有量(mol%)=(4B/3)/(A+(B/3))×100
(A=-118ppm付近に現れるCFシグナルとCFシグナルとの合計、B=-52ppm付近に現れるPMVE由来のCFシグナルの積分値)
<標準比重〔SSG〕>
ASTM D-4895-89に準拠して試料を作製し、得られた試料の比重を水置換法によって測定する。
<押出圧力>
特開2002-201277号公報の記載に従い、まず、室温で2時間以上放置されたPTFEファインパウダー100gに潤滑剤(商品名「アイソパーH(登録商標)」、エクソン社製)21.7gを添加し、3分間混合してPTFEファインパウダー混合物を得る。その後、得られたPTFEファインパウダー混合物を、25℃恒温槽に2時間放置した後に、リダクションレシオ(ダイスの入り口の断面積と出口の断面積の比)100、押出速度51cm/分の条件で、25℃にて、オリフィス(直径2.5mm、ランド長1.1cmm、導入角30°)を通してペースト押出しを行い、ビードを得る。押出圧力は、ペースト押出しにおいて押出負荷が平衡状態になった時の負荷を測定し、ペースト押出に用いたシリンダーの断面積で除した値である。
<破断強度>
特開2002-201277号公報の記載に従い、まず、下記方法で押出ビードの延伸試験を行い、破断強度測定用のサンプルを作製する。ペースト押出により得られたビードを230℃で30分間乾燥し、潤滑剤を除去する。乾燥後のビードを適当な長さに切断し、クランプ間が5.1cmとなるよう、各末端を固定し、空気循環炉中で300℃に加熱する。次いで、クランプを総ストレッチが2400%に相当する分離距離となるまで、延伸速度100%/秒で離し、延伸試験を実施する。『総ストレッチ』とは、延伸試験前のビード長さ(100%)に対する延伸による長さの増加である。延伸条件にて作成された延伸ビードを適当な長さに切断し、5.0cmのゲージ長である可動ジョーにおいて挟んで固定し、可動ジョーを300mm/分のスピードで駆動させ、引張り試験機(島津製作所社製)を用いて室温にて破断強度を測定し、延伸ビードから得られる3つのサンプル、延伸ビードの各末端から1つ(クランプの範囲においてネックダウンがあればそれを除く)、およびその中心から1つ、の最小引張り破断負荷(力)を破断強度とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
製造例1~8
作製例1または2で得られたPTFEのファインパウダー100質量部あたり、押出助剤として炭化水素油(出光興産株式会社製「IPソルベント2028」)を表2に示した量を加えて混合し、12時間静置した。次に100φmmの予備成形機にファインパウダーと押出助剤の混合物を投入し、圧力3MPaで圧縮し、プレフォームを得た。続いて、予め内径16mmφのダイスを内径100mmの押出機に、上記プレフォームを入れてペースト押出を行い、PTFE成形体を得た。更に得られたPTFE成形体を、カレンダーロールによりフィルム状に成形(圧延)し未焼成PTFEフィルムを得た。熱風乾燥炉に通して炭化水素油を蒸発除去し、平均厚み約300μmの帯状の未焼成PTFEフィルムを得た。製造例4および5では、表2に記載した条件でさらに半焼成した。
複数のロールを備えた延伸装置を用い、得られた未焼成PTFEフィルム及び半焼成PTFEフィルムを表2に示す温度と延伸倍率で延伸した。得られた多孔膜(二軸延伸膜)の物性評価(目付、膜密度、膜厚み、縦方向および横方向のマトリクス引張強度、平均孔径)を以下に示す方法により測定した。表2にその結果を示す。
<目付(目付量)>
4.0cm×12.0cmの長方形にカットした試料を精密天秤にて測定した質量(g)を面積(0.0048m)で除した値とする。
<膜密度>
4.0cm×12.0cmの長方形にカットした試料の質量を精密天秤にて測定し、測定した質量、および上記膜厚みから、膜密度を以下の式により計算する。
ρ=M/(4.0×12.0×t)
式中:ρ=密度(g/cm
M=質量(g)
t=膜厚み(cm)
3か所について上記測定および計算を行い、それらの平均値を膜密度とする。
<膜厚み>
膜厚みは、膜厚計を使用し、二軸延伸多孔質膜を5枚重ねて全体の膜厚みを測定し、その値を5で割った数値を1枚の膜厚みとする。
<マトリクス引張強度(縦及び横)>
下記方法で求めた縦のマトリクス引張強度と横のマトリクス引張強度の積から、「縦と横のマトリクス引張強度の積」を求める。
(縦のマトリクス引張強度)
まず、二軸延伸多孔質膜から5つの試料を切り出した。各試料は、縦方向(長手方向、つまりペースト押出方向)に15.0cm、横方向(幅方向、つまりペースト押出方向とは直角方向)に2.0cmの寸法を有する。5つの試料について、縦方向の引張強度測定を行い、5つの試料それぞれが示す最大荷重を求める。
次に、5つの試料が示した最大荷重の値のうち、最も大きな値と最も小さな値とを除き、残りの3つの値の平均値を算出し、縦の平均最大荷重とする。
縦のマトリクス引張強度は、縦の平均最大荷重、試料幅(2.0cm)、膜厚み(単位:cm)及び空孔率から、下記式を用いて求める。
縦のマトリクス引張強度={縦の平均最大荷重/(2.0×膜厚み)}/(1-空孔率)
(横のマトリクス引張強度)
二軸延伸多孔質膜から5つの試料を切り出した。各試料は、縦方向(長手方向、つまりペースト押出方向)に2.0cm、横方向(幅方向、つまりペースト押出方向とは直角方向)に15.0cmの寸法を有する。5つの試料について、横方向の引張強度測定を行い、5つの試料それぞれが示す最大荷重を求めた。
次に、縦方向と同様に横の平均最大荷重を求め、下記式を用いて横のマトリクス引張強度を求める。
横のマトリクス引張強度={横の平均最大荷重/(2.0×膜厚み)}/(1-空孔率)
なお、上記引張強度測定は、50Nロードセルを備える引張試験機を用い、チャック長さを5.0cm、クロスヘッド速度を300mm/分として行う。
なお、空孔率は、上記膜密度およびPTFE真密度(2.2g/cm)から、以下の式により求める。
空孔率=1-(膜密度/PTFE真密度)
上記PTFE真密度は、2.2g/cmである。
<平均孔径>
ASTM F-316-86に準拠し、ミーンフローポアサイズ(MFP)を測定し、平均孔径とする。
<フィブリル/ノードの面積比>
まず、PTFE多孔膜の写真を走査型電子顕微鏡(SU8020、HITACHI社製 蒸着は日立E1030型)で撮影する(SEM写真。倍率1000倍~5000倍)。この写真を画像処理装置(本体名:日本アビオニクス社製TVイメージプロセッサTVIP-4100II、制御ソフト名:ラトックシステムエンジニアリング社製TVイメージプロセッサイメージコマンド4198)に取り込み、ノードとフィブリルに分離し、ノードのみからなる像とフィブリルのみからなる像を得る。フィブリル/ノードの面積比は、フィブリル像の面積の総和とノード像の面積の総和の比から求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
実施例1~10および比較例1~11
製造例1~8で得られたPTFE多孔質膜、表3又は表4に示すエラストマーを使用して複合ゴム成形品を作製した。エラストマーとしてフッ素ゴムを使用した場合には、PTFE多孔質膜とフッ素ゴムを重ね合わせ、170℃で10分間一次加硫し、さらに230℃で24時間の二次加硫を行い25mm×50mm×2mm厚の加硫ゴム成形品複合ゴム成形品を作製した。エラストマーとしてシリコーンゴムを使用した場合には、PTFE多孔質膜とシリコーンゴムを重ね合わせ、160℃で10分間一次加硫し、さらに180℃で4時間の二次加硫を行い25mm×50mm×2mm厚の加硫ゴム成形品複合ゴム成形品を作製した。
<含浸状態>
膜ラミネート面を目視観察し,延伸膜の膜折れ等膜自体に明らかな瑕疵がある部分以外に白色に見える未含浸部が見られる物は×判定とした。
<硬度および硬度変化>
タイプEデュロメーター((株)テクロック製、JIS-K-6253、スプリング加重値550-8379mN、半径2.5mm、高さ2.5mmの半球型測定子)で硬度を測定し止針式で読み取れる最大値を硬度とした。また、膜ラミネート面と非ラミネート面の両方の硬度を測定し,その測定値から硬度変化を算出した。
<摩擦特性>
実施例及び比較例で得られたフィルムに対して、リングオンディスク型の摩擦磨耗試験機により、荷重500N/cm、回転速度0.5m/秒、60分の条件で、S45C(外形20.5mm、内径16.5mm)のリングを用いて摩擦摩耗試験を行い、平均摩擦係数、摩擦係数振幅、耐摩耗性を評価した。耐摩耗性は摩耗試験部の実体顕微鏡による目視観察を行い以下の基準により評価した。
×:PTFE繊維の毛羽立ちが見られ膜破壊が発生しているもの
△:PTFE繊維に変化は見られるが毛羽立ち等破壊には至っていないもの
〇:変化が認められないもの
(当該摩擦試験は膜に強い摩擦力を与えて耐久性を調べる試験であるため、耐久性が不足している場合はPTFE繊維が毛羽立つなどの変化を起こす。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
実施例の複合成形品では、耐摩耗性試験後も変化が認められず、長期間に渡って非粘着性を維持できる複合ゴム成形品が得られたことを示している。
100:融着点
200:ノード
300:フィブリル

Claims (4)

  1. エラストマーを含む成形品、及び、該成形品の少なくとも一部を被覆するポリテトラフルオロエチレン多孔膜を含む複合ゴム成形品であって、
    ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の縦方向と横方向のマトリクス引張強度の積が30000MPa以上であることを特徴とする複合ゴム成形品。
  2. ポリテトラフルオロエチレン多孔膜による被覆面のゴム硬度が、該多孔膜を被覆しないゴムのゴム硬度よりも1%以上高い請求項1に記載の複合ゴム成形品。
  3. ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の膜厚が2~30μmである請求項1または2に記載の複合ゴム成形品。
  4. 該成形品が、接着剤を使わずにポリテトラフルオロエチレン多孔膜で被覆されている請求項1~3のいずれかに記載の複合ゴム成形品。
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