JPH10204215A - フッ化ビニリデン単位を含むフッ素化ポリマーとブタジエン−アクリロニトリルエラストマーとをベースとした組成物 - Google Patents

フッ化ビニリデン単位を含むフッ素化ポリマーとブタジエン−アクリロニトリルエラストマーとをベースとした組成物

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JPH10204215A
JPH10204215A JP10020364A JP2036498A JPH10204215A JP H10204215 A JPH10204215 A JP H10204215A JP 10020364 A JP10020364 A JP 10020364A JP 2036498 A JP2036498 A JP 2036498A JP H10204215 A JPH10204215 A JP H10204215A
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fluorinated polymer
nitrile elastomer
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elastomer
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Isabelle Betremieux
ベトレミュー イザベル
Christian Dousson
ドゥソン クリスチャン
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Elf Atochem SA
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L13/00—Compositions of rubbers containing carboxyl groups
    • C08L13/02—Latex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた機械特性、熱機械特性および優れた耐
薬品性、特に、炭化水素に対する優れた不透過性を有す
る、フッ化ビニリデン単位を含むフッ素化ポリマーと、
ブタジエン−アクリロニトリルエラストマーとをベース
とした組成物。 【解決手段】 少なくとも１種の熱可塑性フッ素化ポリ
マー５〜95重量％と少なくとも１種のニトリルエラスト
マー95〜５重量％との混合物からなり、ニトリルエラス
トマー中のアクリロニトリルの全重量の比率が30％以上
である組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリマー、特にフッ
化ビニリデン（ＶＦ２）に由来する単位を含む少なくと
も１種のフッ素化ポリマーと、少なくとも１種のニトリ
ルゴムとからなる組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第 5,095,072号にはＰＶＤＦ
と、ゲル状のニトリルゴムまたはアクリレートゴムとの
熱可塑性ポリマーアロイが記載されている。ゴムのゲル
化は多官能性モノマーの添加または高温重合で得られ、
加硫によるものではない。このゲル化したゴムは次いで
ＰＶＤＦと混合される。ゲル化したゴムはＰＶＤＦ中で
粗くかつ不均一に分散していることが分っている。しか
も、得られたポリマーアロイは引張強度がなく、柔軟性
に欠け、衝撃強度を示さない。このことはポリマーの不
均質混合物であることを示している。
【０００３】欧州特許第 714,944号は基本的にフッ素化
されてない加硫ゴムの節がポリ（フッ化ビニリデン)(Ｐ
ＶＤＦ）マトリクス中に分散した熱可塑性組成物を提供
している。この組成物は米国特許第 5,095,072号に記載
のポリマーアロイに比べて機械的特性が向上している。
この欧州特許第 714,944号では多軸衝撃強度を改良する
ために、必要に応じてグラフトされた脂肪族ポリエステ
ル、必要に応じてイミド化されたポリ（メチルメタクリ
レート)(ＰＭＭＡ）またはメチルメタクリレートをグラ
フトしたポリオレフィンから選択される相溶化剤の添加
が勧められている。これら相溶化剤は一定の化学的およ
び機械的特性を有するが、導入される組成物に対して悪
影響を与える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た機械特性、熱機械特性と同時に、優れた耐薬品性、特
に炭化水素に対する優れた不透過性を有し、相溶化剤を
必要としない組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも１
種の熱可塑性フッ素化ポリマー５〜95重量％と、少なく
とも１種のニトリルエラストマー95〜５重量％との混合
物からなり、ニトリルエラストマー中のアクリロニトリ
ルの全重量の比率が30％以上である組成物を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明組成物は一般に熱可塑性で
あり、熱可塑性プラスチックで用いられる方法、例えば
押出成形またはカレンダー加工で成形できる。また、本
発明組成物はゴム弾性を示す。ゴム弾性の程度はエラス
トマーの量に応じて決まる。本発明でフッ素化ポリマー
とは、少なくとも50モル％のＶＦ2 基を含むポリマーを
意味し、ＶＦ２のホモポリマー（ＰＶＤＦ）および／ま
たはＶＦ２とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）に由
来する単位を有するコポリマーであるのが好ましい。
【０００７】本発明でニトリルエラストマーとはブタジ
エンとアクリロニトリルとのコポリマーを意味し、必要
に応じて部分的または完全に水素化されていてもよい。
本発明組成物は少なくとも35重量％のアクリロニトリル
を含む少なくとも１種のニトリルエラストマーを含むの
が好ましい。ニトリルエラストマーは架橋していても、
いなくてもよい。
【０００８】使用する加硫系は当業者に周知であり、本
発明は１つの特殊な型の系に限定されるものではない
が、下記４種類の加硫系を挙げることができる： (1) 硫黄と通常の促進剤、例えばジチオカルバメートの
金属塩（ジメチルジチオカルバメート亜鉛、ジメチルジ
チオカルバメートテルル等）、チウラムジスルフィド
（テトラメチルチウラムジスルフィド等）、スルフェン
アミド等と組み合わせた硫黄系、この系はステアリン酸
と酸化亜鉛とを組み合わせたものを含んでいてもよい。 (2) 架橋に用いられる硫黄の大部分が上記のような有機
硫黄化合物等の硫黄含有分子に由来する硫黄供与体系、 (3) ハロゲン化されていてもよい二官能性のフェノール
−ホルムアルデヒド樹脂と塩化第一錫または酸化亜鉛等
の促進剤とを組み合わせて使用されるフェノール樹脂
系、 (4) 過酸化物系。この系は硫黄供与体系とは異なり黄変
のない白色の耐熱性生成物が得られる。任意の遊離ラジ
カル供与体（過酸化ジクミル等）を酸化亜鉛およびステ
アリン酸と組み合わせて使用することができる。
【０００９】ニトリルエラストマーは、例えばカルボン
酸基またはカルボン酸の無水物、塩またはエステル、エ
ポキシドまたはアミノ基および／またはハロゲンを用い
て官能基を付加することができる。官能基を持たないゴ
ムは、例えば公知方法でラジカルをグラフトさせるか、
既に官能基を有するエラストマー、例えばアクリルエラ
ストマーまたはカルボキシル化されたＮＢＲ（Ｘ−ＮＢ
Ｒ）を混合することによって官能基を付加することがで
きる。既に加硫済みのゴムを添加することもできる（例
えば破砕材料の再利用）。少量、例えばニトリルエラス
トマーの量の５重量％以下のフッ素化ゴムを含むエラス
トマー混合物を使用しても本発明から逸脱するものでは
ない。
【００１０】充填剤、例えば、カーボンブラック、シリ
カ、カオリン、クレー、タルク、チョーク等を添加して
本発明組成物の特定の性質（機械特性）を変えることも
できる。これらの充填剤はシラン、ポリエチレングリコ
ールまたはその他任意のカップリング分子で表面処理さ
れていてもよい。充填剤の含有量は一般に100 重量部の
エラストマーに対して５〜100 重量部である。
【００１１】本発明組成物は石油由来の鉱油、フタル酸
またはセバシン酸のエステル等の可塑剤、カルボキシル
化されていてもよい低分子量のポリブタジエン等の液体
ポリマー可塑剤および当業者に周知のその他の可塑剤を
用いて柔軟化されていてもよい。一般には配合したニト
リルエラストマーすなわち無機充填剤、可塑剤および必
要に応じて架橋系（硫黄または過酸化物ベースの系）を
添加して、配合した状態で使用する。
【００１２】本発明はさらに上記組成物の製造方法に関
するものである。本発明組成物は (i)必要に応じて十分
な量の架橋剤、充填剤および可塑剤が配合されていても
よいニトリルエラストマーと、(ii)フッ素化ポリマーと
を、フッ素化ポリマーを溶融させるのに十分な温度でか
つフッ素化ポリマーとニトリルエラストマーとを混和さ
せるのに十分な時間混合して製造することができる。
【００１３】架橋されたニトリルエラストマーの場合に
は加硫は動的加硫で行うのが好ましい。この動的加硫は
熱可塑性プラスチックの融点以上かつ 300℃以下、より
好ましくは 250℃以下の温度で行ってエラストマーおよ
び配合物中の他の添加物の分解を防ぐのが好ましい。動
的加硫の時間は配合物が少なくともｔ90（ゴムの90％が
加硫するのに必要な時間）にするのが好ましい。この加
硫操作はニーダまたはコニーダ、密閉式ミキサー、二軸
スクリュー押出機で行うことができる。
【００１４】１種または複数のフッ素化ポリマーと、１
種または複数のエラストマーと、予め混合された添加剤
とを可塑性状態でロールまたはミキサーに導入する。任
意の加硫系はそれと同時か、熱可塑性プラスチックが溶
融状態にある場合には時間を後にして導入し、その後、
熱可塑性プラスチックの融点よりも高い温度まで加熱し
て動的加硫を実施する。加硫剤はエラストマーを架橋さ
せるような組み合わせでなければならない。本発明組成
物を製造するための混合時間は２〜20分、好ましくは２
〜10分にする。
【００１５】ニトリルエラストマーの量が全組成物の70
重量％以下の時には本発明組成物はニトリルエラストマ
ーの節を含むフッ素化ポリマーのマトリックスの形にな
り、ニトリルエラストマーの量が全組成物の70重量％以
上の時にはフッ素化ポリマーの節を含むニトリルエラス
トマーのマトリックスの形になる。
【００１６】ニトリルエラストマーの量が70重量％以下
の時の本発明組成物は熱可塑性であり、成形時にも安定
な状態を保ち、成形段階で節のマイグレーションや粗粒
化が起こることはない。ニトリルエラストマーの量が全
組成物の70重量％以上の時の本発明組成物はゴム弾性を
示す。70重量％付近では組成物は熱可塑性とゴム弾性と
を同時に示し、組成物は熱可塑性エラストマー（ＴＰ
Ｅ）となる。
【００１７】本発明組成物の破断点引張強度は12MPa 以
上であり、破断点伸びは200 ％以上である。この測定は
ＩＳＯ規格527 に準じた５Ａ型試験片で行う。本発明組
成物の耐引裂き強度は非常に優れたもので、50 N/mm で
ある。この測定はＡＳＴＭ規格Ｄ624 に準じたＣ型試験
片で行う（延伸速度200 mm/ 分）。さらに、本発明組成
物は同じニトリルエラストマーをベースとし、フッ素化
ポリマーを含まない組成物と比べて炭化水素に対する不
透過性に優れている。
【００１８】本発明はさらに、上記組成物を用いて製造
される物品、特に複合材料に関するものである。本発明
組成物は、特に少なくとも１つの層が本発明組成物から
なる多層材料、例えば、パイプ、フィルム、チューブま
たは積層体の製造で用いられる。この多層材料は共押出
しおよび／または被覆で製造することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。特に記載
のない限り％は重量％である。エラストマーのムーニー
粘度はＡＳＴＭ規格Ｄ1646で測定する。熱可塑性樹脂の
メルトインデックス（ＭＩ）はＡＳＴＭ規格Ｄ1238で測
定する。ニトリルゴムＮＢＲは下記 (a)〜(c) を含むブ
タジエン−アクリロニトリルコポリマーである。 (a) GoodyearからChemigumＮ206 （登録商標）として市
販のムーニー粘度が60のアクリロニトリル45重量％ (b) Bayer からPerbunan4550（登録商標）として市販の
ムーニー粘度が50のアクリロニトリル45重量％ (c) Bayer からPerbunan2807ＮＳ（登録商標）として市
販のムーニー粘度が50のアクリロニトリル28重量％ フッ素化ポリマーＴＰ１は、温度232 ℃荷重3.8kg で測
定したＭＩが20〜35g/10分のフッ化ビニリデンホモポリ
マーである。フッ素化ポリマーＴＰ２は、温度232 ℃荷
重3.8kg で測定したＭＩが７〜25g/10分のフッ化ビニリ
デンと３〜４モル％のヘキサフルオロプロピレンとのコ
ポリマーである。
【００２０】実施例１〜４ ロールミル中で60℃以下の温度で配合して下記４種類の
組成のＮＢＲをを作った：
【００２１】
【表１】
【００２２】次に、各配合物をＴＰ１と混合し、170 〜
220 ℃の温度で約５分間ブラベンダープラスチコーダー
（登録商標）で動的加硫した。次いで、各組成物を200
℃でシートに圧縮成形し、このシートから試験片を切出
して下記機械的特性を測定した： (1) 破断点伸びおよび破断応力 この測定はＩＳＯ規格527 に準じて５Ａ型試験片で行っ
た（延伸速度200 mm／分）。結果は〔表２〕に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】実施例５〜13 上記ＮＢＲを高速ミキサー中で30℃以下の室温近くの温
度で配合して下記組成物（部）を作った：
【００２５】
【表３】
【００２６】この配合物（ＮＢＲ５）は径が数百μｍの
粉末である。この配合物に各フッ素化ッポリマーを種々
の比率で混合し、180 ℃以上の温度で押出機または密閉
式ミキサーで動的加硫した。次いで、各組成物を200 ℃
でシートに圧縮成形した。このシートから試験片を切出
し、下記機械的特性を測定した： (1) 破断点伸びおよび破断応力 この測定はＩＳＯ規格527 に準じて５Ａ型試験片で行う
（延伸速度200 mm/分）。 (2) 引き裂き強さ この測定はＡＳＴＭ規格Ｄ624 に準じてＣ型試験片で行
う（延伸速度200 mm／分）。 (3) ショアーＤ硬度 この測定はＡＳＴＭ規格Ｄ2240に準じて５秒間行う。 (4) ＣＳ この測定はＡＳＴＭ規格Ｄ395 （Ｂ法）に準じて22時間
後、70℃で行う。結果は〔表４〕に示す。
【００２７】
【表４】
【００２８】実施例14〜18 上記のＮＢＲをロールミル中で60℃以下の温度で配合し
て下記５種類の組成物を作った：
【００２９】
【表５】
【００３０】次に、各配合物をＴＰ１と混合し、170 〜
220 ℃の温度で約５分間ブラベンダープラスチコーダー
（登録商標）で動的加硫した。破断応力および引裂き強
度を実施例１〜10で用いた方法に準じて測定する。結果
は〔表６〕に示す。
【００３１】
【表６】
【００３２】実施例19〜22 種々の量のＴＰ１と、ＮＢＲ（ChemigumＰ206 ）とをブ
ラベンダープラスチコーダー（登録商標）ミキサーで20
0 ℃で約５分間混合する。次いで、この混合物をロール
ミル上に取り、架橋系（Perkadox BC40 、登録商標）を
導入して170 ℃で加硫し、厚さ約250 μｍのフィルムに
圧縮成形する。このフィルムで10％濃度のエタノールと
90％濃度のガソリンＣ（同量のトルエンとイソオクタ
ン）との混合物からなる燃料ＴＦ１に対する透過性を下
記操作a)〜d)に従って測定する：
【００３３】(a) 精密な量（30ml）のガソリンＴＦ１を
径50mm、高さ25mmの測定器(coupelle)に入れ、 (b) 測定器を被試験フィルムで塞ぎ、 (c) 全体を制御温度（20℃）および相対湿度（50％）の
抽出通風室に置く。その際、フィルムがガソリンと接触
するように測定器は逆にする。 (d) 測定器を一定の間隔で秤量する。 時間を関数とする増加量の変化から厚さの分かっている
フィルム厚さに対する透過量（g/m2/24 時間）を求める
ことができる。結果は〔表７〕に示す。
【００３４】
【表７】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１種の熱可塑性フッ素化ポリ
    マー５〜95重量％と、少なくとも１種のニトリルエラス
    トマー95〜５重量％との混合物からなり、ニトリルエラ
    ストマー中のアクリロニトリルの全重量の比率が30％以
    上であることを特徴とする組成物。
  2. 【請求項２】 少なくとも35重量％のアクリロニトリル
    を含む少なくとも１種のニトリルエラストマーを含む請
    求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】 少なくとも１種のニトリルエラストマー
    が架橋されている請求項１または２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】 少なくとも１種のニトリルエラストマー
    が官能基を有し、好ましくはカルボキシル化されたＮＢ
    Ｒ（Ｘ−ＮＢＲ）である請求項１〜３のいずれか一項に
    記載の組成物。
  5. 【請求項５】 フッ素化ポリマーがＶＦ２のホモポリマ
    ーおよび／またはＶＦ２単位とヘキサフルオロプロピレ
    ン（ＨＦＰ）単位とからなるコポリマーから選択される
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 改質剤および／または充填剤および／ま
    たは可塑剤を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の
    組成物。
  7. 【請求項７】 ニトリルエラストマーの節(nodules) を
    含むフッ素化ポリマーのマトリックスの形をしており且
    つニトリルエラストマーの量が全組成物の70重量％以下
    である請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱可塑性組
    成物。
  8. 【請求項８】 ニトリルエラストマーの量が全組成物の
    70重量％以上で、フッ素化ポリマーの節を含むニトリル
    エラストマーのマトリックスの形をしている請求項１〜
    ６のいずれか一項に記載のエラストマー組成物。
  9. 【請求項９】 (i) 必要に応じて十分な量の架橋剤、充
    填剤および可塑剤が配合されていてもよいニトリルエラ
    ストマーと、(ii)フッ素化ポリマーとを、フッ素化ポリ
    マーを溶融させるのに十分な温度でかつフッ素化ポリマ
    ーとニトリルエラストマーとを混和させるのに十分な時
    間混合することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一
    項に記載の組成物の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜８のいずれか一項に記載の
    組成物からなる少なくとも１つの層を有する多層構造
    物、例えばパイプ、フィルム、チューブまたは積層体で
    の請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物の使用。
JP10020364A 1997-01-17 1998-01-16 フッ化ビニリデン単位を含むフッ素化ポリマーとブタジエン−アクリロニトリルエラストマーとをベースとした組成物 Withdrawn JPH10204215A (ja)

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