JPS6315741A

JPS6315741A - 金属−フルオロエラストマ−複合材料

Info

Publication number: JPS6315741A
Application number: JP17194786A
Authority: JP
Inventors: ビンチエンツオ・アルチエルラ; ラツフアエレ・フエルロ; ジウリオ・トムマシ
Original assignee: Ausimont SpA
Current assignee: Syensqo Specialty Polymers Italy SpA
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-01-22
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747301B2; IT1214625B; IT8521705A0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属−フルオロエラストマー複合材料に関する
。

更に特定するに、本発明は、金属部分と、加硫フルオロ
エラストマー部分とを互いに高い接着強さを以て付着さ
せてなる金属−フルオロエラストマー複合材料に関する
。

フルオロ重合体特に、弗化ビニリデンを例えばイオン、
アミン若しくは過酸化物タイプの方法ニより加硫させた
ものを基剤としたフルオロエラストマーは、その高い熱
安定性とそしてまた高温での耐薬品性ゆえにいくつかの
工業的分野で用いられている既知化合物である。

かかる熱安定性および耐薬品性ゆえに、該化合物は特に
、苛酷な温度条件下、とりわけ、高い化学攻撃によって
特徴づけられる有機ないし無機流体との接触用途で連続
使用される。

例えば、フルオロエラストマーの最も重要な用途の一つ
は、静的動的両用向はガスケットの製造である。

かかる観点から特に重要な分野は、シャフトシールによ
り遂行される回転軸上の封止である。

この場合、封止部材を構成するフルオロエラストマーと
金属製インサートとの間に完全な付着が達成され、しか
も、該付着が高１（１００〜２５０℃）でさえ全く変化
しないまま保たれうることが絶対不可欠である。

フルオロエラストマーを、従来は過度にそして今ではよ
り低い程度に加硫させる既知方法において、カルバメー
トの如きジアミン詰導体が用いられてきた。

しかしながら、かかる促進−加硫剤は、たとえ、それが
達成すべき十分な接着強さを可能にするとしても、スコ
ーチ現象の発生ゆえにエラストマー加工をさほど信頼度
の高いものとはしないという欠点がある。

例えばビスフェノールの如き架橋剤およびアニオンが主
として塩化物、臭化物若しくはテトラフルオｐはう酸塩
である第四ホスホニウム若しくはアミンホスホニウム塩
の如き促進剤を基剤とした□他の加硫系を用いることに
よって、スコーチ現象は排除されるが、接着強さの方は
劣化する。

その結果、既述のシャフトシールの如くフルオロエラス
トマーを表面適用した金属部分で構成される製品は寿命
が短く、そのため頻繁な取替え作業を行なわねばならず
それに伴って゛、不所望にも該製品を取付けた機械類の
作業中止時間を設けなければならない。

然るに、驚くべきことには、用いられるフルオロエラス
トマー部分が、重合体鎖中炭素原子に結合せる臭素００
０１〜２重１７に％を含有する弗化ビニリデンとへキサ
フルオルプロペンそして場合に依ってはフルオロオレフ
ィンおよび（又は）ペルフルオロビニルエーテルより選
ばれる別のコモノマーとの共重合体から構成されるとき
、金属部分と、加硫フルオロエラストマーよりなる部分
とを互いに高い接着強さを以て付着させてなる金属−フ
ルオロエラストマー複合材料を取得しうることを発見上
た。而して、この複合材料が本発明の主題である。好適
な態様に従えば、０．０１〜１重量％範囲で臭素が含ま
れる。

本発明に従って用いられるフルオロエラストマーは、例
えば、カーク・オスマー（Ｋ’ｌｒｋ　Ｏｔｈｍｅｒ　
）のＥｎｃｙｃｌｏｐａ＠ｄｌａ　ｏｆ　’Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ　Ｔ＠ｃｈｎｏｌｏｇ）ｒ　、　　第８巻、第５
０４頁以下（１９７９）に記載の如き既知技法によって
取得される。共重合反応の連鎖移動剤として、一般式％式％（ここでＸは弗素若しくは塩素のいずれがであり得、ｐは１〜４範囲の整数であり、ｍは１〜２　ｐ４２範囲の整数であり、ｑは２　ｐ　＋
２−　ｍの値を有する）の化合物を用いることにより、
臭素が共重合体に導入される。

この′ＩＪ！鎖移動剤は、反応する単量体に、０．０１
〜０３モル％範囲の量で加えられる。好ましい移動剤は
ＣＦ２Ｂｒ宜である。

弗化ビニリデンとへキサフルオロプロペンそして場合に
より別のフルオロオレフィンおよび（又ハ）ペルフルオ
ロビニルエーテルとの共重合に上記化合物を用いるなら
、全ての連鎖移動剤の場合と同様分子獣の調節が０丁能
となり、加えて金属に対するフルオロ重合体の高い接着
強さを達成することが可能となる。

本発明に従って用いられるフルオロエラストマー　ハ弗
化ビニリデン６５〜８０モル％、ヘキサフルオロプロペ
ン１５〜３５モル％および、フルオロオレフィンおよび
（又は）ペルフルオロビニルエーテルより選ばれる別の
コモノマー０〜３０モル％を含有する。

フルオロオレフィンは、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、弗化ビニル等より選ぶことが
でき、ペルフルオロビニルエーテルは、ペルフルオロメ
チルビニルエーテル、ペルフルオロエチルビニルエーテ
ル、ペルフルオロプロピルビニルエーテル等より選ぶこ
とができる。

特に好ましいのは、弗化ビニリデン７５〜８０モル％オ
ヨびヘキリ°フルオｊＪプロペン２０〜２５モル％を含
む共重合体又は弗化ビニリデン３５〜８０モル％、ヘキ
サフルオロプロペン１５〜３５モル％オヨびテトラフル
オロエチレン３０モル％以下を含む三元重合体である。

本発明に従って用いられるフルオロエラストマーは、米
国特許第＆８７６，６５４号に記載のジヒドロキシ化合
物の如き既知硬化剤又は、Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ　ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　、第５１巻、第
９４０頁（１９７８）に記載のペルオキシ架橋補佐剤お
よび有機過酸化物の如きペルオキシ化合物を用いること
によって加硫せしめられうる。

ジヒドロキシ化合物による加硫プロセスでの促進剤とし
て、英国特許第ｔ３５６，３４４号、米国特許第４８７
へ６５４号若しくは英国特許第２、０１０．２８５号に
夫々開示された第四アンモニウム、ホスホニウム若しく
はアミノホスホニウム化合物を用いることができる。

化合物を製造し加硫するための作業条件は、実質上、カ
ーク・オスマーのｈｔＪ記引記文用文献載されたフルオ
ロエラストマーに通常採用されている範囲のものである
。

本発明の複合材料を製造するのにいずれの金属もまた合
金も使用しうるが、特に、鉄、銅、亜鉛、アルミニウム
等並びに、これら金属の合金例えば鋼、特殊鋼、＃鉄、
青銅、黄銅等を用いることができる。

本発明の複合材料を製造するには、金属部分を脱脂剤お
よびサンドプラスチングで処理し次いで接着剤を施こし
て二つの部分を互いに付着させるだけで十分である。

加硫したエラストマー組成物と金属との接着強さを評価
するために、ＡＳＴＭ規格Ｄ８１６を考慮に入れ、８０
　Ｘ　２５　Ｘ　２　ｍ１１１寸法の炭素鋼ＵＮＩＦｅ
　−３７Ａ７’レ−）　２１７１．の間にフルオロエラ
ストマー層を挟んで成るサンドウィッチ形試料を調製し
た。プレートは、アルゴ７レン（Ａｌｇｏｆｒｅｎｅ［
株］）１１３　（１，１，２−）　リクロロトリフルオ
ロエタン）蒸気浴中で脱脂し、その付着面をコランダム
（粒度０．０１　ｒＩｓ）でサンドプラスチングしたの
ち再度脱脂した。而して、付着せんとする面に、接着剤
をスプレー塗布した。

接着剤としてケモシル（Ｃｈｅｍｏｓｌｌ　）５１１（
Ｈｅｎｋｅｌの商品名）を用いた。

接着剤で処理したプレートとエラストマーとの間の付着
はプレス加硫工程で達成される。重なり面積は約６２５
關２　（ゴム厚−３，８朋）とする。

成形条件：　Ｐ　＝　６〜７　ＭＰａＴ＝１７０±２°Ｃ６本発明を更に説示しこれを実際に具体化するため、非制
限的例示例を以下に示す。

例弗化ビニリデン７９モル％およびペルフルオロプロペン
２１モル％の組成を有するエラストマー（５）並びに、
弗化ビニリデン７９モル％、ペルフルオロプロペン２１
モル％および臭素０．１５重量％の組成を有するエラス
トマー（２）という二つのフルオロエラストマー〔いず
れも１００℃でのムーニー粘度ＭＬ（１＋４）は３０〕
をシリンダーミキサーで配合して、ゴム　　　　　　　　　　　　　１００重量部ピスワエ
ノールＡＦ　　　　　　　　１．＜Ｓ重量部促進剤　　
　　　　　　　　　　０．４５重量部Ｍｇ０　　　　　
　　　　　　　　　３重量部Ｃａ（ＯＨ）ｚ　　　　　
　　　　　　　　６重量部ＭＴブラック　　　　　　　
　　　３０重量部よりなる同じ加硫用処方物とした。

促進剤として、式のアミノホスホニウム塩を用いた。

各ゴムについて、その機械的特性を立証すべく６ＭＰａ
下１７５℃で１０分間プレス加硫したのち一連のテスト
を行なった。

その結果を次表に示す。

引張強さ、ＭＰａ　　　　　　１５　　　　１５．１破
断点伸び、％　　　　１８５　　　１９４硬さくショア
ーＡ　）　　　　７３　　　７３８０Ｘ２５Ｘ２１１１
１寸法の炭素１ｔＷＵＮＩ　　Ｆｅ−３７Ａプレ一ト２
枚の間に五８ｆｌ厚で６２５闘２の面積を有する各未加
硫ゴム試料を入れ、アルゴフレン１１３　（１，１，２
−）リクロロトリフルオロエタン）蒸気浴中で脱脂し、
粒度００１關のコランダムでサンドプラスチングした。

これら２枚のプレートのうち一方の面に、ケモシル５１
１で成る接着剤を薄い層で施こした。

接着剤により処理したプレートとエラストマートＩ）付
’ｆｉｌｉ＆ｉ、６ＭＰ＾下１７０℃でのプレス加硫工
程で達成される。

１０分後、加硫工程の終りに、二つの試料の接着強さを
立証すべくテストを行なったところ、フルオロエラスト
マ＝（８）の場合、２．９ＭＰａの剥離応力（剪断応力
）を試料に加えたあと金属プレートの剥離が生じたのに
対し、フルオロエラストマー１１）は、応力が８ＭＰａ
になったとき剥離せずに裂けた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属部分と、加硫フルオロエラストマーよりなる
部分とを互いに高い接着強さを以て付着させてなる金属
−フルオロエラストマー複合材料にして、フルオロエラ
ストマー部分が、弗化ビニリデン３５〜８０モル％、ヘ
キサフルオロプロペン１５〜３５モル％、フルオロオレ
フインおよび（又は）ペルフルオロビニルエーテルから
選ばれる別のコモノマー０〜３０モル％および臭素０．
００１〜２重量％により構成される複合材料。
（２）フルオロオレフインがテトラフルオロエチレン、
クロロトリフルオロエチレンおよび弗化ビニルより選ば
れる、特許請求の範囲第１項記載の複合材料。
（３）ペルフルオロビニルエーテルがペルフルオロメチ
ルビニルエーテル、ペルフルオロエチルビニルエーテル
およびペルフルオロプロピルビニルエーテルより選ばれ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の複合
材料。
（４）フルオロエラストマー部分が、弗化ビニリデン３
５〜８０モル％、ペルフルオロプロペン１５〜３５モル
％およびテトラフルオロエチレン３０モル％以下を含む
三元重合体によつて構成されることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項記載の複合材料。
（５）フルオロエラストマー部分が、弗化ビニリデン７
５〜８０モル％およびペルフルオロプロペン２０〜２５
モル％を含む共重合体によつて構成されることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項記載の複合材料。
（６）臭素含量が０．０１〜１重量％範囲であることを
特徴とする、特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項
記載の複合材料。
（７）共重合体に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＸは弗素若しくは塩素のいずれかであり得、ｐ
は１〜４範囲の整数であり、ｍは１〜２ｐ＋２範囲の整
数であり、ｑは２ｐ＋２−ｍの値を有する）の連鎖移動剤によつて臭素を導入することを特徴とする
、特許請求の範囲第１〜６項のいずれか一項記載の複合
材料。
（８）連鎖移動剤がＣＦ＿２Ｂｒ＿２であることを特徴
とする、特許請求の範囲第７項記載の複合材料。