发明名称 可交联之含氟弹性体及其组合物
摘要 提供一种具有新颖交联系之含氟弹性体,其可赋予能特别改善机械强度以及在高温下压缩永久形变之交联物。该含氟橡胶组合物系含有在主链的末端及/或分支链上具有作为交联性基之羧基及/或烷氧羰基的含氟弹性体。
申请公布号 TWI237653 申请公布日期 2005.08.11
申请号 TW088119717 申请日期 1999.11.11
申请人 大金工业股份有限公司 发明人 川崎一良;入江正树;伊关克彦;板垣刚之;野口刚;山外隆文;岸根充
分类号 C08L27/12;C08F8/00;C08K5/18 主分类号 C08L27/12
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种可交联之含氟弹性体组合物,该组合物系含 有在主链的末端具有作为交联性基之羧基的含氟 弹性体,其中: 上述含氟弹性体系为如式(I)或式(II)中所示者: X1-[A-(Y)p]q-X2 (I) X1-[A-(Y1)p]q-[B-(Y2)r]s-X2 (II) (式中,X1与X2为相同或不同之羧基、烷氧羰基、碘 原子、溴原子或磺酸基;Y、Y1与Y2为相同或不同之 在侧链上具有羧基、烷氧羰基、碘原子、溴原子 或硝基之2价有机基;A为弹性含氟聚合物链段节;B 为非弹性含氟聚合物链段节;p为0-10之整数;q为1-5 之整数;r为0-10之整数;s为1-3之整数;但是在X1、X2、 Y、Y1或Y2中之其中1个为羧基或烷氧羰基时,Y、Y1或 Y2亦可随机嵌入A或B的段节中,且此弹性含氟段节A 系择自 式(1): (式中,m为95~50,n为5~50,Rf为碳数1~8之全氟烷基)中所 示之2元共聚合物橡胶, 式(2): (式中,1为95~35,m为0~30,n为5~35,Rf为碳数1~8之全氟烷 基)中所示之3元共聚合物橡胶等之含氟弹性体段 节, 式(3): (式中,m为85~60,n为15~40)中所示之2元共聚合物橡胶 、 式(4): (式中,1为85~20,m为0~40,n为15~40)中所示之3元共聚合 物橡胶、 式(5): (式中,1为95~45,m为0~10,n为5~45,Z1、Z2与Z3为各自独立 之氟原子或氢原子,Rf为碳数1~8之全氟烷基)中所示 之3元共聚合物橡胶, 以及 (1为1~80,m为0~80,n为10~50,Rf系与上述内容相同)上述 非全氟弹性段节中之至少一种,非弹性段节B系择 自VdF/TFE(0~100/100~0),乙烯/TFE/HFP(6~60/40~81/1~30)、3,3,3- 三氟丙烯-1,2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙烯-1/PAVE(40~60/60 ~40),TFE/CF2=CF-Rf3(表示非弹性之组成范围,亦即CF2=CF- Rf3在15莫耳%以下,Rf3亦可为具有1个以上的醚型氧 原子之直链状或分支链状之氟或全氟烷基、或者 是氟或全氟氧烷基),VdF/TFE/CTFE(50~99/30~0/20~1),VdF/TFE/ HFP(60~99/30~0/10~1),乙烯/TFE(30~60/70~40),聚氯三氟乙烯( PCTFE),以及乙烯/CTFE(30~60/70~40)中至少一种)。 2.如申请专利范围第1项所述之可交联之含氟弹性 体组含物,其中含有在分支链上更具有作为交联性 基之羧基的含氟弹性体。 3.如申请专利范围第1项所述之可交联之含氟弹性 体组合物,其中该含氟弹性体为100重量份时,更包 含如式(III): (式中,R1与R2系当其中之一为NH2时,另一个则为-NH2 、-OH或-SH;R3系-SO2-、-O-、-CO-、碳数为1-6的烷撑基 、碳数为1-10的全氟烷撑基或单键)中所示之交联 剂0.5-5.0重量份。 4.如申请专利范围第2项所述之可交联之含氟弹性 体组合物,其中该含氟弹性体为100重量份时,更包 含如式(III): (式中,R1与R2系当其中之一为NH2时,另一个则为-NH2 、-OH或-SH;R3系-SO2-、-O-、-CO-、碳数为1-6的烷撑基 、碳数为1-10的全氟烷撑基或单键)中所示之交联 剂0.5-5.0重量份。 5.如申请专利范围第3项所述之可交联之含氟弹性 体组合物,其中系使用在式(III)中R1及R2皆为-NH2之 双胺基苯系交联剂。 6.如申请专利范围第4项所述之可交联之含氟弹性 体组合物,其中系使用在式(III)中R1及R2皆为-NH2之 双胺基苯系交联剂。 7.如申请专利范围第1项所述之含氟橡胶交联用组 合物,其中弹性含氟聚合物链段节之90莫耳%以上系 以全卤化烯烃单元作为构成单元。 8.一种如申请专利范围第1项或第2项所述之含氟弹 性体之制造法,其特征在于:使用可赋予主链及/或 分支链羧基及/或烷氧羰基来作为聚合引发剂及/ 或单体之化合物而与含氟单体聚合后,再将聚合生 成物以酸处理之。 9.如申请专利范围第8项所述之制造法,其中含氟单 体的聚合系藉由乳化聚合法来进行。 10.一种含氟弹性体,该含氟弹性体系在主链的末端 上具有作为交联性基之羧基,且为如式(Ia)或式(IIa) 中所示者: X1-[A-(Y)p]q-X2 (Ia) X1-[A-(Y1)p]q-[B-(Y2)r]s-X2 (IIa) (式中,X1与X2为相同或不同之羧基、烷氧羰基、碘 原子、溴原子或磺酸基;Y、Y1与Y2为相同或不同之 在侧链上具有羧基、烷氧羰基、碘原子、溴原子 或硝基之2价有机基;A为弹性含氟聚合物链段节;B 为非弹性含氟聚合物链段节;p为0-10之整数;q为1-5 之整数;r为0-10之整数;s为1-3之整数;但是在X1或X2中 之其中1个为羧基时,Y、Y1与Y2亦可随机嵌入A或B的 段节中,且此弹性含氟段节A系择自 式(1): (式中,m为95~50,n为5~50,Rf为碳数1~8之全氟烷基)中所 示之2元共聚合物橡胶, 式(2): (式中,1为95~35,m为0~30,n为5~35,Rf为碳数1~8之全氟烷 基)中所示之3元共聚合物橡胶等之全氟弹性体段 节, 式(3): (式中,m为85~60,n为15~40)中所示之2元共聚合物橡胶 、 式(4): (式中,1为85~20,m为0~40,n为15~40)中所示之3元共聚合 物橡胶、 式(5): (式中,1为95~45,m为0~10,n为5~45,Z1、Z2与Z3为各自独立 之氟原子或氢原子,Rf为碳数1~8之全氟烷基)中所示 之3元共聚合物橡胶, 以及 (1为1~80,m为0~80,n为10~50,Rf系与上述内容相同)上述 非全氟弹性段节中之至少一种,非弹性段节B系择 自VdF/TFE(0~100/100~0),乙烯/TFE/HFP(6~60/40~81/1~30)、3,3,3- 三氟丙烯-1,2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙烯-1/PAVE(40~60/60 ~40),TFE/CF2=CF-Rf3(表示非弹性之组成范围,亦即CF2=CF- Rf3在15莫耳%以下,Rf3亦可为具有1个以上的醚型氧 原子之直链状或分支链状之氟或全氟烷基、或者 是氟或全氟氧烷基),VdF/TFE/CTFE(50~99/30~0/20 ~1),VdF/TFE /HFP(60~99/30~0/10 ~1),乙烯/TFE(30~60/70~40),聚氯三氟乙 烯(PCTFE),以及乙烯/CTFE(30~60/70~40)中至少一种)。 11.如申请专利范围第10项所述之含氟弹性体,其中 弹性含氟聚合物链段节之90莫耳%以上系以全卤化 烯烃单元作为构成单元。 12.如申请专利范围第10项或第11项所述之含氟弹性 体,其中该含氟弹性体系满足以下之关系式(1): (Sco/Scf)(D/Dp)(F/Fp)≧0.01 (1) (式中,Sco、Scf、D、Dp、F以及Fp分别为下列数値: Sco:系将作为对象物之弹性体以FT-IR进行测定时,根 据在1680-1830 cm-1间具有吸收峰之缔合以及未缔合 羧基之羰基所得之吸收总面积吸光度; Scf:系将作为对象物之弹性体以FT-IR进行测定时,根 据在2220-2840 cm-1间具有吸收峰之C-F键的谐音所得 吸收之面积吸光度;但是在有硝基存在的情形下, 则为由在2220~ 2840cm-1间具有之吸收峰其全部的总 吸收面积吸光度减去在2220~2300 cm-1间具有吸收峰 之硝基的吸收面积吸光度所得之値; D:作为对象物之弹性体在20℃时的比重; Dp:作为标准物之全氟弹性体(四氟乙烯/全氟(甲基 乙烯醚)之莫耳比为58/42的共聚合物)在20℃时的比 重(测定値:2.03); F:利用元素分析法所求出之作为对象物之弹性体 的氟含有量(重量%); Fp:利用元素分析法所求出之上述标准全氟弹性体 的氟含有量(测定値:71.6重量%)。 图式简单说明: 第1图系在实施例1中所得到之本发明的含氟弹性 体之红外线分光分析图。 第2图系在实施例2中所得到之本发明的含氟弹性 体之红外线分光分析图。
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