JPH08134422A - フッ素ゴム系粘着組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 フッ素ゴム系で耐熱性、耐溶剤性を兼ね備え
た優れた粘着性を発現する粘着組成物を得る。 【構成】 １）過酸化物架橋可能なフッ素ゴムポリマ
ー： 100重量部、２）過酸化物：触媒量、及び３）過酸
化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマー：30〜 200重量部
を含有してなるフッ素ゴム系粘着組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性や耐溶剤性に優れ
たゴム系粘着組成物に関するものであり、この組成物は
粘着テープ、粘着部品及び粘着治具をはじめとする幅広
い用途に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴム系粘着組成物は粘着付与剤の添加に
よりゴムの粘着性を向上させることが一般的であるが、
従来のゴムポリマーや粘着付与剤は耐熱性に劣り、粘着
付与剤などの添加剤がブリードアウトして被着体へ移行
する危険性もある。例えばゴム系粘着組成物として代表
的なアクリル系粘着剤の耐熱性は 180℃以下であり、 1
00℃を超えると粘着力が急激に低下し、 180℃を超える
とポリマーそのものが熱分解してしまうので高温で使用
するには限界がある。さらに、一般的なゴム系粘着組成
物は粘着面にごみや異物が付着した場合に溶剤等で拭き
取ると粘着成分が溶出してしまって粘着力が極端に低下
してしまうし、粘着剤と溶剤が接するような場所で使用
すると粘着力を失ってしまうことがある。また、耐熱性
粘着剤の代表としてシリコーン系粘着剤があるが、この
ものは耐熱性に優れるといっても 200℃前後までであ
り、さらに、トルエンなどに対する耐溶剤性に劣ると共
に組成物強度に限界があり 200℃を超えると凝集破壊し
やすいという欠点がある。

【０００３】フッ素ゴムは耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性
などに優れているが本来粘着性を有するゴムであり、ガ
スケット、シール材などの用途では圧縮して使用される
ため、機械を組み立てた後の保守点検で分解する際にフ
ッ素ゴムが粘着してしまっていて保守点検作業を困難に
することから、フッ素ゴムの粘着性の除去に関しての研
究が多かった。しかしながら、架橋したフッ素ゴムは強
く圧縮して長時間放置した場合や加熱して圧縮したとき
に粘着性を示すだけであり、粘着剤として使用できるほ
ど安定した粘着性を示すわけではなく、粘着性を向上さ
せるには液状フッ素ゴムと称して市販されている分子量
の小さい水飴状のフッ素系添加剤を加えることが一般的
であったが、このものはフッ素ゴムポリマー 100重量部
に対して30重量部未満しか添加することができず、それ
以上添加すると架橋硬化時に発泡してしまうのでこの方
法により粘着力を向上させるには限界がある。

【０００４】架橋しないフッ素ゴムポリマーは粘着性に
優れるが凝集力が弱く粘着剤として使用するには問題が
あるので、繊維化したポリテトラフルオロエチレンを添
加することによりフッ素ゴム組成物の凝集力を向上させ
て粘着組成物とすることが提案されている（特公昭61-4
2955号参照）。しかし、この方法ではフッ素ゴムポリマ
ーが架橋されていないので 200℃を超える高温では凝集
破壊してしまい、常温では柔軟性に欠けるという欠点が
あり、さらにこの組成物の凝集力を向上させる目的で架
橋させた場合には粘着力が低下するという問題を残して
いる。

【０００５】ところが架橋させたフッ素ゴムポリマーに
粘着性を付与するための適当な粘着付与剤がなく、合成
ゴム用粘着付与剤を添加しても相溶性が悪く、さらに耐
熱性や耐溶剤性に劣るものとなってしまう。つまり粘着
付与剤の耐熱性はフッ素ゴムポリマーに対して著しく劣
るのが一般的であり、同様に耐溶剤性も良好な粘着付与
剤は極めて少ないので前述した液状フッ素ゴムなどを粘
着付与剤として利用しているが、満足できる粘着特性は
得られていなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような状況から、
本発明はフッ素ゴム系で 200℃以上の耐熱性、耐溶剤性
を兼ね備えた優れた粘着性を発現する粘着組成物を得よ
うとしてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意検討の結果、過酸化物架橋系フッ素
ゴム組成物に過酸化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマー
を添加することにより、耐熱性と耐溶剤性を兼ね備えた
優れた粘着性を発現するフッ素ゴム系粘着組成物が得ら
れることを見出して本発明に至った。すなわち、本発明
のフッ素ゴム系粘着組成物は前記の課題を解決したもの
であり、 １）過酸化物架橋可能なフッ素ゴムポリマー 100重量部 ２）過酸化物 触媒量 ３）過酸化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマー 30〜 200重量部 を含有してなるものである。

【０００８】以下に本発明についてさらに詳細に説明す
る。本発明で使用する成分１の過酸化物架橋可能なフッ
素ゴムポリマーは、高度にフッ素化されしかも分子中に
過酸化物反応性基、例えば二重結合のような不飽和基、
よう素あるいは臭素が導入された弾性重合体である。こ
の場合、過酸化物反応性基を 0.001〜10重量％含むもの
が好ましい。 0.001重量％未満では十分な架橋がされな
いことがあり、10重量％を超えるとゴム弾性等が損なわ
れることがある。このようなフッ素ゴムポリマーの具体
例としては、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロ
プロペン、ペンタフルオロプロペン、トリフルオロエチ
レン、トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエ
チレン、ビニルフルオライド、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）等の１種又は２種以上との弾性共重合体で、二重結
合、よう素あるいは臭素が導入されたものが挙げられ、
これらのうち特に好適に使用されるものとしてはビニリ
デンフルオライド−ヘキサフルオロプロペン二元弾性共
重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロペン三元弾性共重合体などを
基本骨格とするものが挙げられる。このような過酸化物
架橋可能なフッ素ゴムポリマーには過酸化物架橋用とし
て市販されているものを使用することができる。

【０００９】成分３の過酸化物架橋不可能なフッ素ゴム
ポリマーは、本願発明の組成物を架橋させた場合に粘着
性を付与する成分であり、過酸化物反応性基を有しない
ものであるが、分子構造については前述の成分１と基本
的に異なるところはない。成分３は単独でも２種類以上
を併用してもよい。また、分子量の小さな液状フッ素ゴ
ムでも、分子量の大きなソリッドタイプのフッ素ゴムで
あってもよいが、液状フッ素ゴム単独で用いると発泡す
ることがあるため、液状フッ素ゴムを用いる場合は分子
量の大きなソリッドタイプのフッ素ゴムと併用すること
が好ましい。成分３の過酸化物架橋不可能なフッ素ゴム
ポリマーの配合量は、成分１の過酸化物架橋可能なフッ
素ゴムポリマー 100部（重量部、以下同じ）に対して30
〜 200部であり、これは30部より少ないと粘着性が弱
く、 200部より多いと架橋の際に発泡しやすくなるから
である。さらに好ましくは50〜 150部である。このよう
な過酸化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマーには市販さ
れているものを使用することができる。この架橋特性の
異なる成分１と成分３の２種類のフッ素ゴムポリマー
は、他の成分と共に同時にブレンドすることもできる
が、予めフッ素ゴムポリマーだけでブレンドしてから他
の成分を加えれば混練作業を効率的に行うことができ
る。

【００１０】成分２の過酸化物としては有機系のものを
使用することができる。具体的にはベンゾイルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパー
オキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブ
チルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−
２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン、２，４−
ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルクロロヘ
キサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）クロロ
ヘキサン、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、１，６−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン、ラウロイルパ
ーオキサイドなどが例示される。この過酸化物の配合量
は触媒量とすればよいが、成分１の過酸化物架橋可能な
フッ素ゴムポリマー 100部に対して１〜20部、特に２〜
10部とすることが好ましい。１部未満では架橋が不十分
となり、また、20部を超えるとフッ素ゴムポリマーとの
混練が困難となり、架橋後の機械的強度が低下する場合
があるほか経済的にも不利になる。

【００１１】また、本発明の組成物には架橋助剤を添加
することが好ましい。このような架橋助剤の例としては
グリセリンのジアリルエーテル、トリアリルリン酸、ア
ジピン酸ジアリル、ジアリルメラミン、トリアリルイソ
シアヌレート、トリアリルシアヌレートなどが挙げられ
る。この架橋助剤の配合量は上記過酸化物の場合と同様
の理由から、成分１の過酸化物架橋可能なフッ素ゴムポ
リマー 100部に対して１〜20部、特に２〜10部とするこ
とが好ましい。

【００１２】また、本発明の組成物には受酸剤を添加す
ることが好ましい。受酸剤としては金属化合物を添加す
ることができ、具体的には酸化マグネシウム、酸化カル
シウム、酸化鉛、水酸化カルシウム、ステアリン酸バリ
ウム、ステアリン酸ナトリウムなどが例示される。これ
らの化合物は単独又は２種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。受酸剤の配合量は成分１の過酸化物架橋可
能なフッ素ゴムポリマー 100部に対して１〜20部とする
ことが好ましい。

【００１３】本発明の組成物には、さらに必要に応じて
充填剤や着色剤などを添加することができる。充填剤と
してはシリカ、カーボンブラック、アルミナ、ベンガ
ラ、クレイ、炭酸カルシウム、酸化チタン、ポリテトラ
フルオロエチレン粉末、各種導電性フィラー、各種放熱
性フィラーなどが例示され、このうち補強性の点からシ
リカ、カーボンブラックが好ましく、特にＭＴカーボン
ブラックが好ましい。また、これらの粉末を分散、補
強、濡れ性改良のためにシラン系やチタネート系の表面
処理剤で処理したものを用いることもできる。その配合
量としては成分１の過酸化物架橋可能なフッ素ゴムポリ
マー 100部に対して、 100部以下特に50部以下が望まし
く、 100部以上添加すると組成物の柔軟性が低下するこ
とがある。

【００１４】本発明のフッ素ゴム系粘着組成物を製造す
るには上記各成分を混練するが、混練によって上記成分
を十分に均一にフッ素ゴム系粘着組成物中に分散させる
ことが好ましいので、従来混練に使用されているゴム用
二本ロール、加圧ニーダ、ニーダ、バンバリーミキサー
などを用い、各配合に適した混練を行うことが望まし
い。上記のようにして得られたフッ素ゴム系粘着組成物
は公知のフッ素ゴム組成物の加工法に準じて加工を行う
ことができ、押し出し成形によるテープ加工、カレンダ
ー成形によるシート加工、金型による成形加工などを行
うことができ、公知のフッ素ゴム用プライマーを用いる
ことで異種材料との接着も容易に行うことができる。得
られた成形品はその粘着性を安定させるために 150〜 2
50℃の温度で１〜24時間加熱して二次架橋させることが
好ましく、高温環境でも安定した粘着力が得られる。

【００１５】

【実施例】

実施例１〜３ ゴムロールで混練りした表１に示す配合のフッ素ゴム組
成物を 170℃、15分で成形、さらに 230℃、24時間のポ
ストキュアーを行ってJIS-K-6301に準じて物性及びJIS-
Z-0237に準じて粘着力を測定した。物性測定サンプルは
150× 200×２mmのゴムシートである。粘着力の測定サ
ンプルについては 100× 100×0.5mm のアルミ板にフッ
素ゴム用プライマー（ＦＣ5150、住友スリーエム社商品
名）を塗布してゴム厚が 0.5mmとなるようにアルミとゴ
ムを一体成形したが、このとき粘着面には離型剤を使わ
ずＰＦＡフィルムを用いて表面に剥離層ができないよう
にして前述の条件で処理した。次にこのものの粘着面に
50μｍ厚・30mm幅のポリイミドフィルムを500gの荷重を
かけて貼り合わせた後、常温及び 200℃でポリイミドフ
ィルムを 180度の角度で引張り速度 300mm/minで引き剥
がすのに必要な荷重を測定した。結果を表１に併記し
た。いずれの場合においても常温では良好な粘着力を示
し、 200℃においても粘着力を示すことがわかった。さ
らにこのものの粘着面をトルエンおよびメタノールで拭
き取り、付着したごみ、埃を除去したが粘着力の変化が
なく、溶剤に対して安定であることがわかった。つぎに
250℃、１時間の温度条件に放置して冷却後に同様にポ
リイミドフィルムを貼り合わせて粘着力を測定したが粘
着力の低下は見られなかった。

【００１６】比較例１ 表１に示す過酸化物架橋の一般的な配合で実施例と同様
なサンプルをつくり評価したところ、表１の結果のよう
に粘着力は実施例よりも相当弱いことが確認できた。 比較例２ 表１に示すように過酸化物架橋することのないフッ素ゴ
ムを 300部まで添加したところ、成形時に発泡してしま
い評価不可能であった。 比較例３ 表１に示すように過酸化物架橋可能なフッ素ゴムを粘着
付与剤の代わりにフッ素ゴム組成物に添加したが、実施
例と比較して粘着力は低く実用的でないことがわかっ
た。 比較例４ 表１に示すように過酸化物架橋することのないフッ素ゴ
ムを10部しか添加しなかったところ、実施例と比較して
粘着力はかなり低いことがわかった。

【００１７】

【表１】

【００１８】なお、実施例および比較例で使用した材料
は下記のものである。 過酸化物架橋可能なフッ素ゴム１：ダイエルＧ801 …
（株）ダイキン商品名 過酸化物架橋可能なフッ素ゴム２：フローレルＦＣ2260
…住友スリーエム社商品名 過酸化物架橋不可能なフッ素ゴム３：ダイエルＧ201 …
（株）ダイキン商品名 過酸化物架橋不可能なフッ素ゴム４：フローレルＦＣ21
45…住友スリーエム社商品名 過酸化物架橋剤：Ｃ−８Ａ…信越化学工業（株）商品名 架橋助剤：タイク…日本化成（株）商品名 水酸化カルシウム（受酸剤）：カルデック…近江化学社
商品名 ＭＴカーボン（充填剤）：ハーバー社製

【００１９】

【発明の効果】本発明により、耐熱性に優れ、 200℃に
おいても粘着力を示す、耐溶剤性と耐薬品性に優れた粘
着組成物が得られた。本発明の組成物は、組成物強度が
優れ、粘着面の洗浄によっても粘着力の低下が少なく再
利用が可能であり、粘着成分の移行がない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １）過酸化物架橋可能なフッ素ゴムポリマー 100重量部 ２）過酸化物 触媒量 ３）過酸化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマー 30〜 200重量部 を含有してなるフッ素ゴム系粘着組成物。
2. 【請求項２】 過酸化物架橋不可能なフッ素ゴムポリマ
   ーがビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレ
   ンの共重合体である請求項１に記載のフッ素ゴム系粘着
   組成物。