臭素およびヨウ素含有フッ素プラスチックポリマーを特徴とする共硬化性ブレンド
【課題】フルオロポリマーを提供すること。
【解決手段】（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと、（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムと、を含む共硬化性ブレンドが提供される。本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと、過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムと、過酸化物硬化剤と、任意に助剤と、を含む組成物も提供する。そのフッ素プラスチックは、５ｇ／１０分以下のＭＦＩを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する。本発明は、フルオロポリマーブレンドおよび硬化物品を製造する方法も提供する。
【解決手段】（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと、（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムと、を含む共硬化性ブレンドが提供される。本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと、過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムと、過酸化物硬化剤と、任意に助剤と、を含む組成物も提供する。そのフッ素プラスチックは、５ｇ／１０分以下のＭＦＩを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する。本発明は、フルオロポリマーブレンドおよび硬化物品を製造する方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオロポリマーに関する。
【背景技術】
【０００２】
フルオロポリマーは、商業的に有用な種類の材料である。フルオロポリマーとしては、
例えば、架橋フルオロエラストマー、非架橋フルオロエラストマーゴム、および半結晶性
プラスチックが挙げられる。フルオロポリマーは、高温および苛酷な化学環境に対して著
しい耐性を示す。それらは特に、封止材、ガスケット、および高温および／または強い化
学薬品にさらされるシステムにおける他の成形品として有用である。かかる部品は、とり
わけ自動車、化学処理、半導体、航空宇宙産業、および石油産業で広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３，９３７，６９０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０３５，５６５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２４３，７７０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２８５，００２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３７８，７８２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般に、本発明は、フッ素プラスチックと組み合わせて、過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムを含む共硬化性（ｃｏ−ｃｕｒａｂｌｅ）ブレンド組成物を特徴とする。フ
ッ素プラスチックは、（ａ）少なくとも１つの臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合
わせと、（ｂ）少なくとも１つのフッ素化モノマーから誘導される単位と、を含む。臭素
および／またはヨウ素原子が存在することによって、フッ素プラスチックをフルオロエラ
ストマーゴムと共硬化することが可能になり、その結果、引張り強さ、引裂き強度、低温
収縮等の向上した物理的性質を有する硬化物品が得られる。一実施形態において、フッ素
プラスチックは、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５グラム以下／１０分のメル
トフローインデックス（ＭＦＩ）を有する。高温で応力下にある間、ブレンドの高分子量
（低ＭＦＩ）フッ素プラスチック相はプラスチック相の流れを低減する。その他の実施形
態において、フッ素プラスチックは、１００ｎｍを超えるラテックスの平均粒径を有する
。その他の実施形態において、本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み
合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックを提供
する工程であって、前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に
）５以下のメルトフローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒
径を有する工程と、過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムを提供する工程と、そのフ
ッ素プラスチックおよびフルオロエラストマーゴムをブレンドする工程と、を含む、フル
オロポリマーブレンドを製造する方法を提供する。ブレンドおよび物品の用途としては、
例えば自動車および航空宇宙産業に関連する用途におけるＯリング、ガスケット、管材料
、および封止材が挙げられる。
【０００５】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、以下の説明で述べられる。本発明の他の
特徴、目的、および利点は、明細書および特許請求の範囲から明らかであるだろう。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
このフッ素プラスチックは、臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、および少
なくとも１つのフッ素化モノマーから誘導される単位を含む。さらに、フッ素プラスチッ
クは、５以下のメルトフローインデックスおよび／または１００ｎｍを超えるラテックス
の粒径を有する。臭素およびヨウ素原子によって、フルオロエラストマーゴムと合わせた
場合に、フッ素プラスチックは硬化反応に関与することが可能となる。フッ素プラスチッ
クは、約０．００１モル％〜約１５モル％、好ましくは約０．０１〜１０モル％の様々な
量で、少なくとも１つのエチレン不飽和を含有する１種または複数種のモノマーを有する
、わずかに変性したテトラフルオロエチレンポリマー（約５モルパーセント（モル％）未
満のコモノマー）、またはテトラフルオロエチレンコポリマー（少なくとも約５モル％の
コモノマー）で形成することができる。フッ素プラスチックの融点は、約１５０〜３２５
℃、さらに好ましくは約２００〜３２５℃、最も好ましくは約２３０〜３１５℃の範囲で
ある。この高い融点は、硬化ブレンドの高温性能特性を高める。
【０００７】
フッ素プラスチックに適したモノマーの例としては、オレフィン、フルオロオレフィン
、およびパーフルオロオレフィン（例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプ
ロピレン、フッ化ビニリデン、およびエチレン）および式ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ（
ＣＦ３））ｍ（Ｏ（ＣＦ２）ｎ）ｐＯＲｆ（式中、ｍ＝０〜２、ｎ＝０〜６、ｐ＝０〜６
、およびＲｆは、Ｃ１〜Ｃ６パーフルオロアルキル基である）のパーフルオロビニルエー
テルが挙げられる。具体的な例としては、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ
；ｍ＝０、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒｆ＝ＣＦ３）、パーフルオロメトキシプロピルビニルエー
テル（ＰＭＰＶＥ；ｍ＝０、ｎ＝３、ｐ＝１、Ｒｆ＝ＣＦ３）、パーフルオロプロピルビ
ニルエーテル（ＰＰＶＥ−１；ｍ＝０、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒｆ＝ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３）、
パーフルオロプロピルビニルエーテル−２（ＰＰＶＥ−２；ｍ＝１、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒ
ｆ＝ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３）、およびその組み合わせが挙げられる。パーフルオロアルコキ
シビニルエーテルもまた、単独で、または他のフッ素化モノマーと組み合わせて含まれる
ことができる。好ましいモノマーとしては、パーフルオロオレフィンおよびパーフルオロ
ビニルエーテルが挙げられる。
【０００８】
臭素およびヨウ素原子は、いくつかの方法でフッ素プラスチックに組み込むことができ
る。一実施形態において、フッ素化モノマーを、臭素もしくはヨウ素含有モノマー、例え
ばブロモトリフルオロエチレン（ＢＴＦＥ）、臭素もしくはヨウ素含有パーフルオロビニ
ルエーテル、４−ブロモパーフルオロビニルブテンおよび４−ブロモ−３，３，４，４−
テトラフルオロ−１−ブテンと共重合させる。その他の実施形態において、臭素またはヨ
ウ素含有連鎖移動剤の存在下にて、フッ素化モノマーを重合させる。有用な連鎖移動剤と
しては、ジヨードメタン、ジブロモメタン、ジブロモパーフルオロメタン、１，４−ジヨ
ードパーフルオロブタン、および１，４−ジブロモパーフルオロブタンが挙げられる。
【０００９】
目的の結果を達成するために、有効量の硬化部位モノマーがフッ素プラスチックにおい
て使用される。この量を増加して、フルオロエラストマーとの結合を高め、この量を低減
して、フッ素プラスチックの変性を最小限に抑える。フッ素プラスチックにおける硬化部
位モノマーの量は、好ましくは少なくとも約０．００１モル％、さらに好ましくは少なく
とも約０．０１モル％の範囲である。フッ素プラスチックにおける硬化部位モノマーの量
は、好ましくは約５モル％未満、さらに好ましくは約２モル％未満の範囲である。
【００１０】
フッ素プラスチックは、非テロゲン性（ｎｏｎ−ｔｅｌｅｏｇｅｎｉｃ）フッ素含有界
面活性剤の存在下で水性乳化重合によって重合することが好ましい。重合後、ポリマー粒
径は通常、約１００〜５００ｎｍの範囲である（または約１００〜２５０ｎｍの範囲でさ
えある）。
【００１１】
重合全体を通して連続的に、またはプレチャージでのバルク添加として、またはさらに
好ましくはコア・シェル法によって、連鎖移動剤および／または硬化部位モノマーを組み
込むことによって、臭素および／またはヨウ素を本発明のフッ素プラスチックに組み込む
ことができる。他の有用なコア・シェル重合法は、最初に、フッ素化モノマー含有組成物
の少なくとも８０重量パーセント（重量％）（好ましくは、少なくとも９０重量％）を重
合させ、その後に臭素および／またはヨウ素供給源を反応器内に導入し、フッ素化ポリマ
ーと共重合させる、乳化重合を含む。最終結果は、そのコアが主に、フッ素化モノマーか
ら誘導された単位を含有し、シェルが、ヨウ素および／またはヨウ素含有硬化部位を含有
する、コア・シェル構造を有し得るフッ素プラスチックである。
【００１２】
フッ素プラスチックをフルオロエラストマーゴムおよび硬化剤組成物と合わせて、硬化
性ブレンドを形成することができる。ブレンド中のフッ素プラスチックの量は通常、ブレ
ンドの全重量を基準として、約１〜５０重量％、好ましくは約５〜５０重量％、さらに好
ましくは約１０〜３０重量％である。フッ素プラスチックは、示差走査熱量測定によりは
っきりと分かる融点を有することによって、フルオロエラストマーと区別される。
【００１３】
フルオロエラストマーゴムは、臭素および／またはヨウ素原子を含むことが好ましい。
適切なフルオロエラストマーゴムの例は、（特許文献１）、（特許文献２）および（特許
文献３）に記載されている。
【００１４】
有用な硬化剤としては、過酸化物が挙げられる。有用な過酸化物の例としては、ジアル
キル過酸化物が挙げられ、ジ−ｔ−ブチル過酸化物が特に好ましい。具体的な例としては
、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３および２，５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサンが挙げられる。有用な過酸
化物の他の例としては、ジクミルペルオキシド、過酸化ジベンゾイル、過安息香酸ｔ−ブ
チル、およびジ［１，３−ジメチル−３−（ｔ−ブチルパーオキシ）−ブチル］カーボネ
ートが挙げられる。
【００１５】
１種または複数種の助剤（ｃｏａｇｅｎｔ）を過酸化物と合わせてもよい。例としては
、トリアリルシアヌレート；トリアリルイソシアヌレート；トリ（メタリル）−イソシア
ヌレート；トリス（ジアリルアミン）−ｓ−トリアジン、亜リン酸トリアリル；Ｎ，Ｎ−
ジアリルアクリルアミド；ヘキサアリルホスホルアミド；Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリ
ルテレフタルアミド；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリルマロンアミド；トリビニルイソ
シアヌレート；２，４，６−トリビニルメチルトリシロキサン；およびトリ（５−ノルボ
ルネン−２−メチレン）シアヌレートが挙げられる。
【００１６】
硬化性ブレンドは充填剤を含有して、硬化性ブレンドおよび硬化されたブレンドのどち
らの物理的性質も改善することもできる。適切な充填剤の例としては、補強剤（例えば、
サーマルカーボンブラックまたは非黒色顔料）、シリカ、グラファイト、粘土、タルク、
珪藻土、硫酸バリウム、酸化チタンおよびその組み合わせが挙げられる。組成物に単独で
、または１種または複数種の充填剤と組み合わせて添加してもよい他の成分としては、例
えば、酸化金属、可塑剤、潤滑剤、緩染剤、加工助剤、顔料、およびその組み合わせが挙
げられる。
【００１７】
このように、本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合わせ、（ｉｉ
）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチック、過酸化物硬化性フル
オロエラストマーゴム、過酸化物硬化剤、任意に助剤、任意に１種または複数種の充填剤
または添加剤を含む組成物であって、前記フッ素プラスチックが、５以下のＭＦＩを有し
、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する組成物を提供する。
【００１８】
本発明の共硬化性ブレンドを調製するのに好ましい一方法は、所望の比でのフルオロエ
ラストマーおよびフッ素プラスチックラテックスの共凝固（ｃｏ−ｃｏａｇｕｌａｔｉｏ
ｎ）による方法である。ラテックスのブレンディングによって、フルオロエラストマーゴ
ムおよびフッ素プラスチックが完全かつ均一に混合された、実質的に均一なブレンドが形
成されることから、ラテックスのブレンディングが好ましい。
【００１９】
フルオロエラストマーゴムおよびフッ素プラスチックラテックスは、水性乳化重合技術
を用いて製造することが好ましい。この目的に適した重合開始剤としては、過マンガン酸
塩開始剤が挙げられ、過マンガン酸カリウムが特に好ましく、過硫酸塩開始剤が挙げられ
、過硫酸アンモニウムおよび過硫酸カリウムが特に好ましい。（特許文献４）および（特
許文献５）に記載のように、開始系の一部として、スルフィン酸塩も使用することができ
る。フッ素プラスチックは反応物を均一に、またはコア・シェル材料として組み込むこと
によって製造することができ、実質的な量の臭素／ヨウ素含有コモノマーまたは連鎖移動
剤を添加する前に、組成物の少なくとも７５％が重合される。
【００２０】
塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム等の塩の添加を含む方法、および超音波および凍
結凝固などの塩を含まない方法などの公知の方法によって、ラテックスを凝固することも
できる。
【００２１】
硬化前に、好ましくは、ゴムストック中に細粉固体を粉砕することによって、凝固され
、洗浄かつ乾燥した硬化性ブレンドを硬化剤と合わせる。しかしながら、バンバリーミキ
サーなどの他の従来のゴム混合装置も使用することができる。早すぎる硬化または「スコ
ーチ」を防ぐために、混合中の温度は約１２０℃を超える温度に上げるべきではない。
【００２２】
成形および硬化プロセスは通常、金型、例えば流し込成形金型またはトランスファー成
形用金型で配合ブレンドを圧縮成形し、続いてオーブン硬化させることを含む。配合ブレ
ンドの圧縮成形（プレス加硫）は通常、約９５℃〜約２３０℃、好ましくは約１５０℃〜
約２０５℃の温度で５分〜約５時間、通常５分〜３０分間行われる。約５００ｋＰａ〜約
１５，０００ｋＰａ、好ましくは約４，０００ｋＰａ〜約８，０００ｋＰａの圧力が、金
型内の配合混合物にかけられる。次いで、成形された加硫物を通常、試料の断面厚に応じ
て、約１５０℃〜約２６０℃、通常約２３２℃で約２時間〜３０時間以上の間、後硬化（
オーブン硬化）する。厚い部分に関しては、後硬化中の温度は通常、その範囲の下限から
、選択される所望の最高温度まで徐々に上げられる。薄い断面、例えば５ｍｍ未満につい
ては、加硫物または硬化シート部分を所望の最大温度のオーブン内に入れる。
【００２３】
ここで、本発明は以下の実施例によってさらに説明されるだろう。
【実施例】
【００２４】
示される結果は、別段の指定がない限り、以下の試験法を用いて得られた。試験結果は
以下の表に示す。
【００２５】
試験法
メルトフローインデックス（ＭＦＩ）：メルトフローインデックスは、ゴットフェルト
タイプ（Ｇｏｅｔｔｆｅｒｔ Ｔｙｐｅ）０１１メルトインデクサーで測定される。測定
は、ＤＩＮ ５３７３５に従って５ｋｇおよび３７２℃で行った。
【００２６】
粒径：重合されたラテックス中のポリマー粒子の平均粒径は、ＩＳＯ １３３２１に従
って、マルバーン・ゼータサイザー（Ｍａｌｖｅｒ ｚｅｔａ ｓｉｚｅｒ）１００ＨＳ
で測定された。
【００２７】
融点：ＡＳＴＭ Ｄ ４５９１−０１
【００２８】
ＰＰＶＥ−１の重量％：本明細書に記載のポリマー中のポリプロピルビニルエーテル（
ＰＰＶＥ）含有率は、ニコレ（Ｎｉｃｏｌｅｔ）ＤＸ ５１０ ＦＴ−ＩＲ分光計を使用
して赤外分光法によって決定された。ＰＰＶＥは９９３ｃｍ−１で赤外バンドから決定さ
れ、９９３ｃｍ−１吸光度と２３６５ｃｍ−１吸光度との比×０．９５として計算された
。
【００２９】
ＢＴＦＥの重量％：リガク（Ｒｉｇａｋｕ）３３７０波長分散形Ｘ線螢光分光計、真空
雰囲気、および直径２０ｍｍの測定領域を用いて、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線）により半定量的に
試料を分析した。臭素の重量パーセント分析は、検量法を用いて行った。各試料を３回ス
キャンし、その平均を計算した。較正標準のうちの１つも既知の試料として分析し、較正
曲線を確認した。次いで、ＢＴＦＥ重量パーセントを臭素重量パーセントから計算した。
【００３０】
硬化レオロジー：ＡＳＴＭ Ｄ ５２８９−９３ａに従って、１７７℃、予熱なし、経
過時間１２分、および弧０．５度にてアルファテクノロジーズ・可動ダイレオメーター（
Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｍｏｖｉｎｇ Ｄｉｅ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）
（ＭＤＲ）２０００モデルを使用して、未硬化の配合試料について試験を行った。プラト
ーまたは最大トルク（ＭＨ）が得られない場合に、指定の時間の間に得られた最小トルク
（ＭＬ）および最高トルクの両方を測定した。トルクがＭＬを２単位超えて増加する時間
（「ｔｓ２」）、トルクがＭＬ＋０．５（ＭＨ−ＭＬ）に等しい値に達する時間（「ｔ’
５０」）、およびトルクがＭＬ＋０．９（ＭＨ−ＭＬ）に達する時間（「ｔ’９０」）も
また測定した。
【００３１】
プレス加硫：物理的性質性質の決定のために、別段の指定がない限り、約６．９メガパ
スカル（ＭＰａ）で１７７℃にて１０分間加圧することによって、１５０×１５０×２．
０ｍｍの試料シートを作製した。
【００３２】
後硬化：後硬化した試料シートを空気中２３２℃で１６時間熱にさらした。試験前に、
試料を周囲温度に戻した。
【００３３】
物理的性質：ＡＳＴＭ Ｄ ４１２−９２を用いて、後硬化したシートからＡＳＴＭダ
イＤで切断された試料について、破断点引張強さ、破断点伸び、１００％伸び率における
モジュラスを決定した。
【００３４】
硬度：タイプＡ２ショア・デュロメーター（Ｔｙｐｅ Ａ２ Ｓｈｏｒｅ Ｄｕｒｏｍ
ｅｔｅｒ）でＡＳＴＭ Ｄ ２２４０−８５法を用いて、試料を測定した。その単位は、
ショアＡスケールでのポイントで報告される。
【００３５】
圧縮永久ひずみ：ＡＳＴＭ ３９５−８９法Ｂ、２００℃で７０時間、たわみ２５％を
用いて、Ｏリング試料を測定した。Ｏリングは断面厚３．５ｍｍを有した。その結果は、
元のたわみのパーセンテージとして報告される。
【００３６】
引裂き強度：後硬化したシートからＡＳＴＭダイＣで切断された試料について、ＡＳＴ
Ｍ Ｄ ６２４−００を用いて引裂き強度を決定した。その単位は、ｋＮ／ｍで報告され
る。
【００３７】
収縮の温度（ＴＲ）：低温での収縮（ＴＲ−１０）は、ＡＳＴＭ Ｄ １３２９−８８
（１９９３に再承認された）に従って冷却媒体としてエタノールを用いて決定した。その
単位は、摂氏（℃）で報告される。破断伸びの５０％で決定された。
【００３８】
材料および製造
フルオロエラストマーＡ：フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）６３．８モル％、テトラフルオ
ロエチレン（ＴＦＥ）１６．０モル％、パーフルオロメトキシプロピルビニルエーテル（
ＰＭＰＶＥ）１９．８モル％、ＢＴＦＥ０．４モル％の共重合単位を有するフルオロポリ
マーを水性乳化重合によって製造した。
【００３９】
フッ素プラスチックＢ：ＴＦＥ９８．６モル％、ＰＰＶＥ−１ １．４モル％の共重合
単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造した。２３０ｒｐｍの撹拌器
を備えた４０Ｌステンレス鋼反応器に、脱イオン水２９Ｌ、ペルフルオロオクタン酸アン
モニウム（ＡＰＦＯ）の３０重量％溶液１５０ｇを装入した。そのシステムをガス抜きし
た後、反応器を６３℃に加熱し、エタンを０．１１バールに達するまで導入し、続いてＰ
ＰＶＥ−１ ２００ｇを装入した。圧力１３バールに達するまで、ＴＦＥを反応器に導入
した。水５０ｇに溶解した重合開始剤ペルオキソ二硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）１．２ｇ
を導入して、重合を開始した。ＴＦＥおよび更なるＰＰＶＥ−１を１：０．０４１の比で
供給することによって、圧力を一定に維持した。ＴＦＥの総量が７．０ｋｇに達するまで
、重合を続けた。次いで、ＴＦＥの供給を閉じることによって、重合を止め、反応器をガ
ス抜きし、排出した。固形分２０．１％の分散液３６．５ｋｇを得た。このポリマーは表
１に示す特性を有した。
【００４０】
フッ素プラスチックＣ：ＴＦＥ９８．４モル％、ＰＰＶＥ−１ １．６モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．００１モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造
した（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＴＦＥの総量が６．３ｋ
ｇに達し、ＢＴＦＥ５ｇが反応器に装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＢと
同一であった。ＴＦＥの総量が７．０ｋｇに達するまで、重合を続けた。次いで、ＴＦＥ
の供給を閉じることによって、重合を止め、反応器をガス抜きし、排出した。固形分２０
．２％の分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４１】
フッ素プラスチックＤ：ＴＦＥ９８．３モル％、ＰＰＶＥ−１ １．６モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．０６モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ２５ｇが反応器に
装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分２０．１％の
分散液３６．６ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４２】
フッ素プラスチックＥ：ＴＦＥ９８．４モル％、ＰＰＶＥ−１ １．５モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．１３モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ５０ｇが反応器に
装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分１９．９％の
分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４３】
フッ素プラスチックＦ：ＴＦＥ９８．０モル％、ＰＰＶＥ−１ １．７モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．３３モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ１００ｇが反応器
に装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分２０．２％
の分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４４】
実施例１〜４
フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＣ（
固形分２０．２重量％）とブレンドした。ブレンドの比は、固形分に基づいて８０：２０
重量％（Ａ：Ｃ）であった。ラテックスのブレンドをＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ溶液（脱イオ
ン水２５００ｇ中にＭｇＣｌ２６０ｇ）で凝固させ、熱水（７０℃）で洗浄し、１３０℃
で１６時間乾燥させた。標準法を用いて、２本ロールミルでブレンド１２５ｇをＴＡＩＣ
−ＤＬＣ−Ａ（ハーウィック社（Ｈａｒｗｉｃｋ）から市販のトリアリルイソシアヌレー
ト、７２重量％）３．５ｇ、ヴァロックス（Ｖａｒｏｘ）ＤＢＰＨ−５０（Ｒ．Ｔ．ヴァ
ンダービルト（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）社から市販の２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）−ヘキサン）２．５ｇ、ＵＰＳ−１（米国ジンク社（Ｚｉｎｃ Ｃ
ｏｒｐ． ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）から市販の酸化亜鉛）３ｇと配合した。未硬化の配合
試料について、硬化レオロジー試験を実施した。配合混合物のシートおよびＯリングをプ
レス加硫し、続いて後硬化した。後硬化した試料を様々な特性について試験した。すべて
の試験結果が表２に含まれる。実施例２〜４については、ブレンドの比および試験法は実
施例１と同一であった。実施例２については、フルオロエラストマーＡのラテックス（固
形分３０重量％）をフッ素プラスチックＤ（固形分２０．１重量％）とブレンドした。実
施例３については、フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素
プラスチックＥ（固形分１９．９重量％）とブレンドした。実施例４については、フルオ
ロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＦ（固形分２
０．２重量％）とブレンドした。
【００４５】
比較例１
フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＢ（
固形分２０．１重量％）とブレンドした。ブレンドの比および方法は実施例１と同一であ
った。すべての試験結果は表２に含まれる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
この結果から、対照のブレンド実施例を他の実施例を比較すると、架橋密度（ＭＨ−Ｍ
Ｌ）、引張り強さ、伸び、引裂き強度、および低い収縮温度を含む、１つまたは複数の特
性が改善されたことが示されている。
【００４９】
本発明の多くの実施例が記述されている。それにもかかわらず、本発明の精神および範
囲から逸脱することなく種々の修正を加えることができることは理解されよう。したがっ
て、他の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオロポリマーに関する。
【背景技術】
【０００２】
フルオロポリマーは、商業的に有用な種類の材料である。フルオロポリマーとしては、
例えば、架橋フルオロエラストマー、非架橋フルオロエラストマーゴム、および半結晶性
プラスチックが挙げられる。フルオロポリマーは、高温および苛酷な化学環境に対して著
しい耐性を示す。それらは特に、封止材、ガスケット、および高温および／または強い化
学薬品にさらされるシステムにおける他の成形品として有用である。かかる部品は、とり
わけ自動車、化学処理、半導体、航空宇宙産業、および石油産業で広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３，９３７，６９０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０３５，５６５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２４３，７７０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２８５，００２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３７８，７８２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般に、本発明は、フッ素プラスチックと組み合わせて、過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムを含む共硬化性（ｃｏ−ｃｕｒａｂｌｅ）ブレンド組成物を特徴とする。フ
ッ素プラスチックは、（ａ）少なくとも１つの臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合
わせと、（ｂ）少なくとも１つのフッ素化モノマーから誘導される単位と、を含む。臭素
および／またはヨウ素原子が存在することによって、フッ素プラスチックをフルオロエラ
ストマーゴムと共硬化することが可能になり、その結果、引張り強さ、引裂き強度、低温
収縮等の向上した物理的性質を有する硬化物品が得られる。一実施形態において、フッ素
プラスチックは、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５グラム以下／１０分のメル
トフローインデックス（ＭＦＩ）を有する。高温で応力下にある間、ブレンドの高分子量
（低ＭＦＩ）フッ素プラスチック相はプラスチック相の流れを低減する。その他の実施形
態において、フッ素プラスチックは、１００ｎｍを超えるラテックスの平均粒径を有する
。その他の実施形態において、本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み
合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックを提供
する工程であって、前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に
）５以下のメルトフローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒
径を有する工程と、過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムを提供する工程と、そのフ
ッ素プラスチックおよびフルオロエラストマーゴムをブレンドする工程と、を含む、フル
オロポリマーブレンドを製造する方法を提供する。ブレンドおよび物品の用途としては、
例えば自動車および航空宇宙産業に関連する用途におけるＯリング、ガスケット、管材料
、および封止材が挙げられる。
【０００５】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、以下の説明で述べられる。本発明の他の
特徴、目的、および利点は、明細書および特許請求の範囲から明らかであるだろう。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
このフッ素プラスチックは、臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、および少
なくとも１つのフッ素化モノマーから誘導される単位を含む。さらに、フッ素プラスチッ
クは、５以下のメルトフローインデックスおよび／または１００ｎｍを超えるラテックス
の粒径を有する。臭素およびヨウ素原子によって、フルオロエラストマーゴムと合わせた
場合に、フッ素プラスチックは硬化反応に関与することが可能となる。フッ素プラスチッ
クは、約０．００１モル％〜約１５モル％、好ましくは約０．０１〜１０モル％の様々な
量で、少なくとも１つのエチレン不飽和を含有する１種または複数種のモノマーを有する
、わずかに変性したテトラフルオロエチレンポリマー（約５モルパーセント（モル％）未
満のコモノマー）、またはテトラフルオロエチレンコポリマー（少なくとも約５モル％の
コモノマー）で形成することができる。フッ素プラスチックの融点は、約１５０〜３２５
℃、さらに好ましくは約２００〜３２５℃、最も好ましくは約２３０〜３１５℃の範囲で
ある。この高い融点は、硬化ブレンドの高温性能特性を高める。
【０００７】
フッ素プラスチックに適したモノマーの例としては、オレフィン、フルオロオレフィン
、およびパーフルオロオレフィン（例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプ
ロピレン、フッ化ビニリデン、およびエチレン）および式ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ（
ＣＦ３））ｍ（Ｏ（ＣＦ２）ｎ）ｐＯＲｆ（式中、ｍ＝０〜２、ｎ＝０〜６、ｐ＝０〜６
、およびＲｆは、Ｃ１〜Ｃ６パーフルオロアルキル基である）のパーフルオロビニルエー
テルが挙げられる。具体的な例としては、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ
；ｍ＝０、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒｆ＝ＣＦ３）、パーフルオロメトキシプロピルビニルエー
テル（ＰＭＰＶＥ；ｍ＝０、ｎ＝３、ｐ＝１、Ｒｆ＝ＣＦ３）、パーフルオロプロピルビ
ニルエーテル（ＰＰＶＥ−１；ｍ＝０、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒｆ＝ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３）、
パーフルオロプロピルビニルエーテル−２（ＰＰＶＥ−２；ｍ＝１、ｎ＝０、ｐ＝０、Ｒ
ｆ＝ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３）、およびその組み合わせが挙げられる。パーフルオロアルコキ
シビニルエーテルもまた、単独で、または他のフッ素化モノマーと組み合わせて含まれる
ことができる。好ましいモノマーとしては、パーフルオロオレフィンおよびパーフルオロ
ビニルエーテルが挙げられる。
【０００８】
臭素およびヨウ素原子は、いくつかの方法でフッ素プラスチックに組み込むことができ
る。一実施形態において、フッ素化モノマーを、臭素もしくはヨウ素含有モノマー、例え
ばブロモトリフルオロエチレン（ＢＴＦＥ）、臭素もしくはヨウ素含有パーフルオロビニ
ルエーテル、４−ブロモパーフルオロビニルブテンおよび４−ブロモ−３，３，４，４−
テトラフルオロ−１−ブテンと共重合させる。その他の実施形態において、臭素またはヨ
ウ素含有連鎖移動剤の存在下にて、フッ素化モノマーを重合させる。有用な連鎖移動剤と
しては、ジヨードメタン、ジブロモメタン、ジブロモパーフルオロメタン、１，４−ジヨ
ードパーフルオロブタン、および１，４−ジブロモパーフルオロブタンが挙げられる。
【０００９】
目的の結果を達成するために、有効量の硬化部位モノマーがフッ素プラスチックにおい
て使用される。この量を増加して、フルオロエラストマーとの結合を高め、この量を低減
して、フッ素プラスチックの変性を最小限に抑える。フッ素プラスチックにおける硬化部
位モノマーの量は、好ましくは少なくとも約０．００１モル％、さらに好ましくは少なく
とも約０．０１モル％の範囲である。フッ素プラスチックにおける硬化部位モノマーの量
は、好ましくは約５モル％未満、さらに好ましくは約２モル％未満の範囲である。
【００１０】
フッ素プラスチックは、非テロゲン性（ｎｏｎ−ｔｅｌｅｏｇｅｎｉｃ）フッ素含有界
面活性剤の存在下で水性乳化重合によって重合することが好ましい。重合後、ポリマー粒
径は通常、約１００〜５００ｎｍの範囲である（または約１００〜２５０ｎｍの範囲でさ
えある）。
【００１１】
重合全体を通して連続的に、またはプレチャージでのバルク添加として、またはさらに
好ましくはコア・シェル法によって、連鎖移動剤および／または硬化部位モノマーを組み
込むことによって、臭素および／またはヨウ素を本発明のフッ素プラスチックに組み込む
ことができる。他の有用なコア・シェル重合法は、最初に、フッ素化モノマー含有組成物
の少なくとも８０重量パーセント（重量％）（好ましくは、少なくとも９０重量％）を重
合させ、その後に臭素および／またはヨウ素供給源を反応器内に導入し、フッ素化ポリマ
ーと共重合させる、乳化重合を含む。最終結果は、そのコアが主に、フッ素化モノマーか
ら誘導された単位を含有し、シェルが、ヨウ素および／またはヨウ素含有硬化部位を含有
する、コア・シェル構造を有し得るフッ素プラスチックである。
【００１２】
フッ素プラスチックをフルオロエラストマーゴムおよび硬化剤組成物と合わせて、硬化
性ブレンドを形成することができる。ブレンド中のフッ素プラスチックの量は通常、ブレ
ンドの全重量を基準として、約１〜５０重量％、好ましくは約５〜５０重量％、さらに好
ましくは約１０〜３０重量％である。フッ素プラスチックは、示差走査熱量測定によりは
っきりと分かる融点を有することによって、フルオロエラストマーと区別される。
【００１３】
フルオロエラストマーゴムは、臭素および／またはヨウ素原子を含むことが好ましい。
適切なフルオロエラストマーゴムの例は、（特許文献１）、（特許文献２）および（特許
文献３）に記載されている。
【００１４】
有用な硬化剤としては、過酸化物が挙げられる。有用な過酸化物の例としては、ジアル
キル過酸化物が挙げられ、ジ−ｔ−ブチル過酸化物が特に好ましい。具体的な例としては
、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３および２，５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサンが挙げられる。有用な過酸
化物の他の例としては、ジクミルペルオキシド、過酸化ジベンゾイル、過安息香酸ｔ−ブ
チル、およびジ［１，３−ジメチル−３−（ｔ−ブチルパーオキシ）−ブチル］カーボネ
ートが挙げられる。
【００１５】
１種または複数種の助剤（ｃｏａｇｅｎｔ）を過酸化物と合わせてもよい。例としては
、トリアリルシアヌレート；トリアリルイソシアヌレート；トリ（メタリル）−イソシア
ヌレート；トリス（ジアリルアミン）−ｓ−トリアジン、亜リン酸トリアリル；Ｎ，Ｎ−
ジアリルアクリルアミド；ヘキサアリルホスホルアミド；Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリ
ルテレフタルアミド；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリルマロンアミド；トリビニルイソ
シアヌレート；２，４，６−トリビニルメチルトリシロキサン；およびトリ（５−ノルボ
ルネン−２−メチレン）シアヌレートが挙げられる。
【００１６】
硬化性ブレンドは充填剤を含有して、硬化性ブレンドおよび硬化されたブレンドのどち
らの物理的性質も改善することもできる。適切な充填剤の例としては、補強剤（例えば、
サーマルカーボンブラックまたは非黒色顔料）、シリカ、グラファイト、粘土、タルク、
珪藻土、硫酸バリウム、酸化チタンおよびその組み合わせが挙げられる。組成物に単独で
、または１種または複数種の充填剤と組み合わせて添加してもよい他の成分としては、例
えば、酸化金属、可塑剤、潤滑剤、緩染剤、加工助剤、顔料、およびその組み合わせが挙
げられる。
【００１７】
このように、本発明は、（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合わせ、（ｉｉ
）フッ素化モノマーから誘導される単位を含むフッ素プラスチック、過酸化物硬化性フル
オロエラストマーゴム、過酸化物硬化剤、任意に助剤、任意に１種または複数種の充填剤
または添加剤を含む組成物であって、前記フッ素プラスチックが、５以下のＭＦＩを有し
、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する組成物を提供する。
【００１８】
本発明の共硬化性ブレンドを調製するのに好ましい一方法は、所望の比でのフルオロエ
ラストマーおよびフッ素プラスチックラテックスの共凝固（ｃｏ−ｃｏａｇｕｌａｔｉｏ
ｎ）による方法である。ラテックスのブレンディングによって、フルオロエラストマーゴ
ムおよびフッ素プラスチックが完全かつ均一に混合された、実質的に均一なブレンドが形
成されることから、ラテックスのブレンディングが好ましい。
【００１９】
フルオロエラストマーゴムおよびフッ素プラスチックラテックスは、水性乳化重合技術
を用いて製造することが好ましい。この目的に適した重合開始剤としては、過マンガン酸
塩開始剤が挙げられ、過マンガン酸カリウムが特に好ましく、過硫酸塩開始剤が挙げられ
、過硫酸アンモニウムおよび過硫酸カリウムが特に好ましい。（特許文献４）および（特
許文献５）に記載のように、開始系の一部として、スルフィン酸塩も使用することができ
る。フッ素プラスチックは反応物を均一に、またはコア・シェル材料として組み込むこと
によって製造することができ、実質的な量の臭素／ヨウ素含有コモノマーまたは連鎖移動
剤を添加する前に、組成物の少なくとも７５％が重合される。
【００２０】
塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム等の塩の添加を含む方法、および超音波および凍
結凝固などの塩を含まない方法などの公知の方法によって、ラテックスを凝固することも
できる。
【００２１】
硬化前に、好ましくは、ゴムストック中に細粉固体を粉砕することによって、凝固され
、洗浄かつ乾燥した硬化性ブレンドを硬化剤と合わせる。しかしながら、バンバリーミキ
サーなどの他の従来のゴム混合装置も使用することができる。早すぎる硬化または「スコ
ーチ」を防ぐために、混合中の温度は約１２０℃を超える温度に上げるべきではない。
【００２２】
成形および硬化プロセスは通常、金型、例えば流し込成形金型またはトランスファー成
形用金型で配合ブレンドを圧縮成形し、続いてオーブン硬化させることを含む。配合ブレ
ンドの圧縮成形（プレス加硫）は通常、約９５℃〜約２３０℃、好ましくは約１５０℃〜
約２０５℃の温度で５分〜約５時間、通常５分〜３０分間行われる。約５００ｋＰａ〜約
１５，０００ｋＰａ、好ましくは約４，０００ｋＰａ〜約８，０００ｋＰａの圧力が、金
型内の配合混合物にかけられる。次いで、成形された加硫物を通常、試料の断面厚に応じ
て、約１５０℃〜約２６０℃、通常約２３２℃で約２時間〜３０時間以上の間、後硬化（
オーブン硬化）する。厚い部分に関しては、後硬化中の温度は通常、その範囲の下限から
、選択される所望の最高温度まで徐々に上げられる。薄い断面、例えば５ｍｍ未満につい
ては、加硫物または硬化シート部分を所望の最大温度のオーブン内に入れる。
【００２３】
ここで、本発明は以下の実施例によってさらに説明されるだろう。
【実施例】
【００２４】
示される結果は、別段の指定がない限り、以下の試験法を用いて得られた。試験結果は
以下の表に示す。
【００２５】
試験法
メルトフローインデックス（ＭＦＩ）：メルトフローインデックスは、ゴットフェルト
タイプ（Ｇｏｅｔｔｆｅｒｔ Ｔｙｐｅ）０１１メルトインデクサーで測定される。測定
は、ＤＩＮ ５３７３５に従って５ｋｇおよび３７２℃で行った。
【００２６】
粒径：重合されたラテックス中のポリマー粒子の平均粒径は、ＩＳＯ １３３２１に従
って、マルバーン・ゼータサイザー（Ｍａｌｖｅｒ ｚｅｔａ ｓｉｚｅｒ）１００ＨＳ
で測定された。
【００２７】
融点：ＡＳＴＭ Ｄ ４５９１−０１
【００２８】
ＰＰＶＥ−１の重量％：本明細書に記載のポリマー中のポリプロピルビニルエーテル（
ＰＰＶＥ）含有率は、ニコレ（Ｎｉｃｏｌｅｔ）ＤＸ ５１０ ＦＴ−ＩＲ分光計を使用
して赤外分光法によって決定された。ＰＰＶＥは９９３ｃｍ−１で赤外バンドから決定さ
れ、９９３ｃｍ−１吸光度と２３６５ｃｍ−１吸光度との比×０．９５として計算された
。
【００２９】
ＢＴＦＥの重量％：リガク（Ｒｉｇａｋｕ）３３７０波長分散形Ｘ線螢光分光計、真空
雰囲気、および直径２０ｍｍの測定領域を用いて、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線）により半定量的に
試料を分析した。臭素の重量パーセント分析は、検量法を用いて行った。各試料を３回ス
キャンし、その平均を計算した。較正標準のうちの１つも既知の試料として分析し、較正
曲線を確認した。次いで、ＢＴＦＥ重量パーセントを臭素重量パーセントから計算した。
【００３０】
硬化レオロジー：ＡＳＴＭ Ｄ ５２８９−９３ａに従って、１７７℃、予熱なし、経
過時間１２分、および弧０．５度にてアルファテクノロジーズ・可動ダイレオメーター（
Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｍｏｖｉｎｇ Ｄｉｅ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）
（ＭＤＲ）２０００モデルを使用して、未硬化の配合試料について試験を行った。プラト
ーまたは最大トルク（ＭＨ）が得られない場合に、指定の時間の間に得られた最小トルク
（ＭＬ）および最高トルクの両方を測定した。トルクがＭＬを２単位超えて増加する時間
（「ｔｓ２」）、トルクがＭＬ＋０．５（ＭＨ−ＭＬ）に等しい値に達する時間（「ｔ’
５０」）、およびトルクがＭＬ＋０．９（ＭＨ−ＭＬ）に達する時間（「ｔ’９０」）も
また測定した。
【００３１】
プレス加硫：物理的性質性質の決定のために、別段の指定がない限り、約６．９メガパ
スカル（ＭＰａ）で１７７℃にて１０分間加圧することによって、１５０×１５０×２．
０ｍｍの試料シートを作製した。
【００３２】
後硬化：後硬化した試料シートを空気中２３２℃で１６時間熱にさらした。試験前に、
試料を周囲温度に戻した。
【００３３】
物理的性質：ＡＳＴＭ Ｄ ４１２−９２を用いて、後硬化したシートからＡＳＴＭダ
イＤで切断された試料について、破断点引張強さ、破断点伸び、１００％伸び率における
モジュラスを決定した。
【００３４】
硬度：タイプＡ２ショア・デュロメーター（Ｔｙｐｅ Ａ２ Ｓｈｏｒｅ Ｄｕｒｏｍ
ｅｔｅｒ）でＡＳＴＭ Ｄ ２２４０−８５法を用いて、試料を測定した。その単位は、
ショアＡスケールでのポイントで報告される。
【００３５】
圧縮永久ひずみ：ＡＳＴＭ ３９５−８９法Ｂ、２００℃で７０時間、たわみ２５％を
用いて、Ｏリング試料を測定した。Ｏリングは断面厚３．５ｍｍを有した。その結果は、
元のたわみのパーセンテージとして報告される。
【００３６】
引裂き強度：後硬化したシートからＡＳＴＭダイＣで切断された試料について、ＡＳＴ
Ｍ Ｄ ６２４−００を用いて引裂き強度を決定した。その単位は、ｋＮ／ｍで報告され
る。
【００３７】
収縮の温度（ＴＲ）：低温での収縮（ＴＲ−１０）は、ＡＳＴＭ Ｄ １３２９−８８
（１９９３に再承認された）に従って冷却媒体としてエタノールを用いて決定した。その
単位は、摂氏（℃）で報告される。破断伸びの５０％で決定された。
【００３８】
材料および製造
フルオロエラストマーＡ：フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）６３．８モル％、テトラフルオ
ロエチレン（ＴＦＥ）１６．０モル％、パーフルオロメトキシプロピルビニルエーテル（
ＰＭＰＶＥ）１９．８モル％、ＢＴＦＥ０．４モル％の共重合単位を有するフルオロポリ
マーを水性乳化重合によって製造した。
【００３９】
フッ素プラスチックＢ：ＴＦＥ９８．６モル％、ＰＰＶＥ−１ １．４モル％の共重合
単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造した。２３０ｒｐｍの撹拌器
を備えた４０Ｌステンレス鋼反応器に、脱イオン水２９Ｌ、ペルフルオロオクタン酸アン
モニウム（ＡＰＦＯ）の３０重量％溶液１５０ｇを装入した。そのシステムをガス抜きし
た後、反応器を６３℃に加熱し、エタンを０．１１バールに達するまで導入し、続いてＰ
ＰＶＥ−１ ２００ｇを装入した。圧力１３バールに達するまで、ＴＦＥを反応器に導入
した。水５０ｇに溶解した重合開始剤ペルオキソ二硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）１．２ｇ
を導入して、重合を開始した。ＴＦＥおよび更なるＰＰＶＥ−１を１：０．０４１の比で
供給することによって、圧力を一定に維持した。ＴＦＥの総量が７．０ｋｇに達するまで
、重合を続けた。次いで、ＴＦＥの供給を閉じることによって、重合を止め、反応器をガ
ス抜きし、排出した。固形分２０．１％の分散液３６．５ｋｇを得た。このポリマーは表
１に示す特性を有した。
【００４０】
フッ素プラスチックＣ：ＴＦＥ９８．４モル％、ＰＰＶＥ−１ １．６モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．００１モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造
した（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＴＦＥの総量が６．３ｋ
ｇに達し、ＢＴＦＥ５ｇが反応器に装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＢと
同一であった。ＴＦＥの総量が７．０ｋｇに達するまで、重合を続けた。次いで、ＴＦＥ
の供給を閉じることによって、重合を止め、反応器をガス抜きし、排出した。固形分２０
．２％の分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４１】
フッ素プラスチックＤ：ＴＦＥ９８．３モル％、ＰＰＶＥ−１ １．６モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．０６モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ２５ｇが反応器に
装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分２０．１％の
分散液３６．６ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４２】
フッ素プラスチックＥ：ＴＦＥ９８．４モル％、ＰＰＶＥ−１ １．５モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．１３モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ５０ｇが反応器に
装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分１９．９％の
分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４３】
フッ素プラスチックＦ：ＴＦＥ９８．０モル％、ＰＰＶＥ−１ １．７モル％、ＢＴＦ
Ｅ０．３３モル％の共重合単位を有するフルオロポリマーを水性乳化重合によって製造し
た（「フッ素プラスチックＢの製造」を参照）。この手順は、ＢＴＦＥ１００ｇが反応器
に装入されたことを除いては、フッ素プラスチックＣと同一であった。固形分２０．２％
の分散液３６．８ｋｇを得た。このポリマーは表１に示す特性を有した。
【００４４】
実施例１〜４
フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＣ（
固形分２０．２重量％）とブレンドした。ブレンドの比は、固形分に基づいて８０：２０
重量％（Ａ：Ｃ）であった。ラテックスのブレンドをＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ溶液（脱イオ
ン水２５００ｇ中にＭｇＣｌ２６０ｇ）で凝固させ、熱水（７０℃）で洗浄し、１３０℃
で１６時間乾燥させた。標準法を用いて、２本ロールミルでブレンド１２５ｇをＴＡＩＣ
−ＤＬＣ−Ａ（ハーウィック社（Ｈａｒｗｉｃｋ）から市販のトリアリルイソシアヌレー
ト、７２重量％）３．５ｇ、ヴァロックス（Ｖａｒｏｘ）ＤＢＰＨ−５０（Ｒ．Ｔ．ヴァ
ンダービルト（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）社から市販の２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）−ヘキサン）２．５ｇ、ＵＰＳ−１（米国ジンク社（Ｚｉｎｃ Ｃ
ｏｒｐ． ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）から市販の酸化亜鉛）３ｇと配合した。未硬化の配合
試料について、硬化レオロジー試験を実施した。配合混合物のシートおよびＯリングをプ
レス加硫し、続いて後硬化した。後硬化した試料を様々な特性について試験した。すべて
の試験結果が表２に含まれる。実施例２〜４については、ブレンドの比および試験法は実
施例１と同一であった。実施例２については、フルオロエラストマーＡのラテックス（固
形分３０重量％）をフッ素プラスチックＤ（固形分２０．１重量％）とブレンドした。実
施例３については、フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素
プラスチックＥ（固形分１９．９重量％）とブレンドした。実施例４については、フルオ
ロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＦ（固形分２
０．２重量％）とブレンドした。
【００４５】
比較例１
フルオロエラストマーＡのラテックス（固形分３０重量％）をフッ素プラスチックＢ（
固形分２０．１重量％）とブレンドした。ブレンドの比および方法は実施例１と同一であ
った。すべての試験結果は表２に含まれる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
この結果から、対照のブレンド実施例を他の実施例を比較すると、架橋密度（ＭＨ−Ｍ
Ｌ）、引張り強さ、伸び、引裂き強度、および低い収縮温度を含む、１つまたは複数の特
性が改善されたことが示されている。
【００４９】
本発明の多くの実施例が記述されている。それにもかかわらず、本発明の精神および範
囲から逸脱することなく種々の修正を加えることができることは理解されよう。したがっ
て、他の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；を含む共硬化性ブレンドであって、前記フッ素プラスチックが、（３７
２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルトフローインデックスを有する、共硬化
性ブレンド。
【請求項２】
前記臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせが、臭素含有硬化部位モノマー、ヨ
ウ素含有硬化部位モノマー、およびその組み合わせから誘導される、請求項１に記載の共
硬化性ブレンド。
【請求項３】
前記硬化部位モノマーが、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン
、およびその組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載の共硬化性ブレンド
。
【請求項４】
前記臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせが、臭素含有連鎖移動剤、ヨウ素含
有連鎖移動剤、およびその組み合わせから誘導される、請求項１に記載の共硬化性ブレン
ド。
【請求項５】
前記連鎖移動剤が、ジヨードメタン、ジブロモメタン、１，４−ジヨードパーフルオロ
ブタン、１，４−ジブロモパーフルオロブタン、およびその組み合わせからなる群から選
択される、請求項４に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項６】
前記フッ素化モノマーが、パーフルオロオレフィン、パーフルオロビニルエーテル、お
よびその組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項７】
前記パーフルオロオレフィンが、テトラフルオロエチレンを含む、請求項６に記載の共
硬化性ブレンド。
【請求項８】
前記パーフルオロビニルエーテルが、パーフルオロアルキルビニルエーテル、パーフル
オロアルコキシビニルエーテル、およびその組み合わせからなる群から選択される、請求
項６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項９】
（ａ）臭素含有硬化部位モノマー、ヨウ素含有硬化部位モノマー、またはその組み合わ
せと、（ｂ）テトラフルオロエチレンと、（ｃ）パーフルオロアルキルビニルエーテルと
の反応生成物を含む、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１０】
前記フッ素プラスチックがコア・シェルポリマーの形をとり、そのコアがフッ素化モノ
マーから誘導される単位を含み、かつそのシェルが臭素原子、ヨウ素原子、またはその組
み合わせを含む、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１１】
前記ブレンドがラテックスの形をとる、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１２】
前記フッ素プラスチックの融点が＞２３０℃である、請求項１に記載の共硬化性ブレン
ド。
【請求項１３】
前記フルオロエラストマーが、臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせを含む、
請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１４】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；（ｃ）過酸化物硬化剤と；任意に（ｄ）助剤と；を含む組成物であって
、前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルト
フローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する、組成
物。
【請求項１５】
請求項１４に記載の組成物から誘導される硬化された造形品。
【請求項１６】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；含む共硬化性ブレンドであって、前記フッ素プラスチックが１００ｎｍ
を超える平均粒径を有する、共硬化性ブレンド。
【請求項１７】
前記フッ素プラスチックがコア・シェルポリマーの形をとり、そのコアがフッ素化モノ
マーから誘導される単位を含み、かつそのシェルが臭素原子、ヨウ素原子、またはその組
み合わせを含む、請求項１６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１８】
前記ブレンドがラテックスの形をとる、請求項１６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１９】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックを提供する工程と、
（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムを提供する工程と、
（ｃ）前記フッ素プラスチックおよび前記フルオロエラストマーゴムをブレンドする工
程と、
を含む、フルオロポリマーブレンドを製造する方法であって、
前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルト
フローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する、方法
。
【請求項２０】
フッ素プラスチックとフルオロエラストマーとのブレンドと過酸化物硬化剤をブレンド
することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ブレンドを硬化させることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項１】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；を含む共硬化性ブレンドであって、前記フッ素プラスチックが、（３７
２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルトフローインデックスを有する、共硬化
性ブレンド。
【請求項２】
前記臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせが、臭素含有硬化部位モノマー、ヨ
ウ素含有硬化部位モノマー、およびその組み合わせから誘導される、請求項１に記載の共
硬化性ブレンド。
【請求項３】
前記硬化部位モノマーが、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン
、およびその組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載の共硬化性ブレンド
。
【請求項４】
前記臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせが、臭素含有連鎖移動剤、ヨウ素含
有連鎖移動剤、およびその組み合わせから誘導される、請求項１に記載の共硬化性ブレン
ド。
【請求項５】
前記連鎖移動剤が、ジヨードメタン、ジブロモメタン、１，４−ジヨードパーフルオロ
ブタン、１，４−ジブロモパーフルオロブタン、およびその組み合わせからなる群から選
択される、請求項４に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項６】
前記フッ素化モノマーが、パーフルオロオレフィン、パーフルオロビニルエーテル、お
よびその組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項７】
前記パーフルオロオレフィンが、テトラフルオロエチレンを含む、請求項６に記載の共
硬化性ブレンド。
【請求項８】
前記パーフルオロビニルエーテルが、パーフルオロアルキルビニルエーテル、パーフル
オロアルコキシビニルエーテル、およびその組み合わせからなる群から選択される、請求
項６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項９】
（ａ）臭素含有硬化部位モノマー、ヨウ素含有硬化部位モノマー、またはその組み合わ
せと、（ｂ）テトラフルオロエチレンと、（ｃ）パーフルオロアルキルビニルエーテルと
の反応生成物を含む、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１０】
前記フッ素プラスチックがコア・シェルポリマーの形をとり、そのコアがフッ素化モノ
マーから誘導される単位を含み、かつそのシェルが臭素原子、ヨウ素原子、またはその組
み合わせを含む、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１１】
前記ブレンドがラテックスの形をとる、請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１２】
前記フッ素プラスチックの融点が＞２３０℃である、請求項１に記載の共硬化性ブレン
ド。
【請求項１３】
前記フルオロエラストマーが、臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせを含む、
請求項１に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１４】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、またはその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；（ｃ）過酸化物硬化剤と；任意に（ｄ）助剤と；を含む組成物であって
、前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルト
フローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する、組成
物。
【請求項１５】
請求項１４に記載の組成物から誘導される硬化された造形品。
【請求項１６】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックと；（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラ
ストマーゴムと；含む共硬化性ブレンドであって、前記フッ素プラスチックが１００ｎｍ
を超える平均粒径を有する、共硬化性ブレンド。
【請求項１７】
前記フッ素プラスチックがコア・シェルポリマーの形をとり、そのコアがフッ素化モノ
マーから誘導される単位を含み、かつそのシェルが臭素原子、ヨウ素原子、またはその組
み合わせを含む、請求項１６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１８】
前記ブレンドがラテックスの形をとる、請求項１６に記載の共硬化性ブレンド。
【請求項１９】
（ａ）（ｉ）臭素原子、ヨウ素原子、およびその組み合わせ、（ｉｉ）フッ素化モノマ
ーから誘導される単位を含むフッ素プラスチックを提供する工程と、
（ｂ）過酸化物硬化性フルオロエラストマーゴムを提供する工程と、
（ｃ）前記フッ素プラスチックおよび前記フルオロエラストマーゴムをブレンドする工
程と、
を含む、フルオロポリマーブレンドを製造する方法であって、
前記フッ素プラスチックが、（３７２℃および５ｋｇで測定した際に）５以下のメルト
フローインデックスを有し、および／または１００ｎｍを超える平均粒径を有する、方法
。
【請求項２０】
フッ素プラスチックとフルオロエラストマーとのブレンドと過酸化物硬化剤をブレンド
することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ブレンドを硬化させることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【公開番号】特開２０１０−２４２１０８（Ｐ２０１０−２４２１０８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７６１１（Ｐ２０１０−１７７６１１）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【分割の表示】特願２００４−５６６９２５（Ｐ２００４−５６６９２５）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１日（２００３．１２．１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【分割の表示】特願２００４−５６６９２５（Ｐ２００４−５６６９２５）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１日（２００３．１２．１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]