JP2005126554A - 硬化性パーフルオロポリエ−テル系組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)1分子中に、少なくとも2個のアルケニル基と、パーフルオロアルキレンポリエーテル構造とを有するパーフルオロポリエーテル系化合物、(B)一般式(a):H(R1)2SiO−[式中、R1はアルケニル基以外の非置換または置換の1価炭化水素基である]で表されるジオルガノハイドロジェンシロキシ基、一般式(b):H(R1)2SiCH2−[式中、R1は前記のとおりである]で表されるジオルガノハイドロジェンシルメチレン基、または、これら両方の基、をケイ素原子に結合した状態で1分子中に少なくとも2個有するシロキサン系化合物、(C)白金系触媒、(D)亜リン酸トリエステル系化合物、および(E)有機過酸化物を含有して成ることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
(A)1分子中に、少なくとも2個のアルケニル基と、パーフルオロアルキレンポリエーテル構造とを有するパーフルオロポリエーテル系化合物、
(B)下記一般式(a):
H(R1)2SiO− (a)
[式中、R1は独立にアルケニル基以外の非置換または置換の1価炭化水素基である]
で表されるジオルガノハイドロジェンシロキシ基、
下記一般式(b):
H(R1)2SiCH2− (b)
[式中、R1は前記一般式(a)に関して定義のとおりである]
で表されるジオルガノハイドロジェンシルメチレン基、
または、これら両方の基、
をケイ素原子に結合した状態で1分子中に少なくとも2個有するシロキサン系化合物、
(C)白金系触媒、
(D)亜リン酸トリエステル系化合物: 該成分中のリン原子の量が、前記(C)成分中に含まれる白金金属原子1モルに対して2モル以上となる量、および
(E)有機過酸化物: 該成分中の-OO-結合の量が、前記(D)成分中に含まれるリン原子1モルに対して2モル以上となる量
を含有して成ることを特徴とする硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を提供する。
[(A)成分]
本発明組成物の(A)成分は、1分子中に、少なくとも2個のアルケニル基と、パーフルオロアルキレンポリエーテル構造とを有するパーフルオロポリエーテル系化合物である。
−ChF2hO− (e)
(hは1〜6、好ましくは1〜3の整数である)
で表される繰り返し単位を、1種単独で、またはその2種以上を含み、下式(f):
-(ChF2hO)q-ChF2h- (f)
(式中、hは独立に1〜6、好ましくは1〜3の整数であり、qは1〜500、好ましくは2〜400、より好ましくは 10〜200の整数である)
で表される構造、または下式(g):
-ChF2h-(OChF2h)m-O(CF2)rO-(ChF2hO)n-ChF2h- (g)
(式中、hは独立に1〜6、好ましくは1〜3の整数であり、rは2〜6、好ましくは2〜4の整数であり、mおよびnは各々0〜200、好ましくは5〜150、より好ましくは 10〜100の整数であり、m+nの和は、0〜400、好ましくは 10〜300、より好ましくは 20〜200の整数である)
で表される構造を意味する。
−CF2O−
−CF2CF2O−
−CF2CF2CF2O−
−CF(CF3)CF2O−
−CF2CF2CF2CF2O−
−CF2CF2CF2CF2CF2CF2O−
−C(CF3)2O−
−CF2O−
−CF2CF2O−
−CF2CF2CF2O−
−CF(CF3)CF2O−
*−CH2O−
−CH2OCH2−
*−Y−NR−CO−
(式中、Yは、−CH2−又は下記構造式(Z)で示される基であり、Rは水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基である。)
Xは、式:−CH2−、式:−CH2OCH2−、式:−CH2O−、または
式:−Y−NR5−CO−
(式中、Yは、式:−CH2−もしくは下記構造式(Z):
で表わされる二価の基であり、R5は水素原子、メチル基、フェニル基、もしくはアリル基である)
で表される二価の基であり、
X'は、式:−CH2−、式:−CH2OCH2−、式:−OCH2−、または
式:−CO−NR5−Y'−
(式中、Y'は、式:−CH2−もしくは下記構造式(Z'):
で表わされる二価の基であり、R5は前記と同じである)
で表わされる二価の基であり、
pは独立に0または1であり、rは2〜6の整数であり、mおよびnは各々0〜200の整数であり、かつm+nの和は0〜400の整数である。]
上記一般式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル系化合物の具体例としては、下記に示すものが挙げられる。なお、下記各式中、mおよびnは前記のとおりである。
また、この(A)成分は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
本発明組成物の(B)成分は、
下記一般式(a):
H(R1)2SiO− (a)
[式中、R1は独立にアルケニル基以外の非置換または置換の1価炭化水素基である]
で表されるジオルガノハイドロジェンシロキシ基、
下記一般式(b):
H(R1)2SiCH2− (b)
[式中、R1は前記一般式(a)に関して定義のとおりである]
で表されるジオルガノハイドロジェンシルメチレン基、
または、これら両方の基、
をケイ素原子に結合した状態で1分子中に少なくとも2個有するシロキサン系化合物である。
この(B)成分は、後記(C)成分の白金系触媒のヒドロシリル化反応促進作用により、上記(A)成分の架橋剤として作用し、3次元網状構造の硬化物を与える成分である。
構造式:CmF2m+1− (mは1〜20、好ましくは2〜10の整数である)
で表される1価パーフルオロアルキル基、
下記構造式:
等で表される、鎖中にエーテル結合を有する1価パーフルオロアルキル基、
構造式:−CmF2m− (mは1〜20、好ましくは2〜10の整数である)
で表される2価パーフルオロアルキレン基、
下記構造式:
構造式:−(CF2O)m−(CF2CF2O)n−CF2−
(mおよびnは各々1〜50の整数であり、m+nの和は2〜100の整数であり、式中の繰り返し単位(CF2O)および(CF2OCF2O)の配列はランダムである。)
等で表される鎖中にエーテル結合を有する2価パーフルオロアルキレン基
が挙げられる。
−CH2CH2−
−CH2CH2CH2−
−CH2CH2OCH2−*
−CH2CH2CH2−NH−CO−*
−CH2CH2CH2−N(Ph)−CO−*
(Phはフェニル基である)
−CH2CH2CH2−N(CH3)−CO−*
−CH2CH2CH2−O−CO−*
(B)成分の配合量は、(A)成分中に含まれるビニル基、アリル基、シクロアルケニル基等のアルケニル基1モルに対して、(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子(SiH)の量が、通常、0.2〜5モル、好ましくは 0.5〜2モルとなる量とするのがよい。前記SiHの量が少なすぎると架橋度合いが不充分になる場合があり、多すぎると鎖長延長が優先し、硬化が不充分となったり、発泡したり、得られる硬化物の耐熱性、圧縮永久歪み特性等が悪化する場合がある。
本発明組成物の(C)成分の白金系触媒は、上記(A)成分中のアルケニル基と上記(B)中のSiHとの付加反応を促進し、本発明組成物の硬化物を得るために配合される周知の成分である。
この(C)成分としては、例えば、下記一般式(2):
等で表されるビニル基含有オルガノポリシロキサンを配位子とする白金錯体が好適に用いられる。
なお、白金系触媒は、1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。
本発明組成物の(D)成分の亜リン酸トリエステル系化合物は、上記(C)成分の白金系触媒の室温における付加反応に対する触媒能を抑制する機能を有する。
P(OR2)3 (c)
[式中、R2は独立に非置換もしくは置換の1価炭化水素基または下記一般式(d):
−R3−O−P(OR4)2 (d)
(式中、R3は鎖中にエーテル結合を有していてもよい炭素原子数2〜20の2価炭化水素基であり、R4は独立に非置換もしくは置換の1価炭化水素基である)
で表される基である]
で表される亜リン酸トリエステル系化合物が好ましく用いられる。
トリエチルホスファイト:(EtO)3P
トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト:[MeC3H6CH(Et)CH2O]3P
トリフェニルホスファイト:(PhO)3P
ジフェニルモノ(2-エチルヘキシル)ホスファイト:(PhO)2(MeC3H6CH(Et)CH2O)P
トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト:
本発明組成物の(E)成分の有機過酸化物は、室温における組成物の長期保存においては、上記(D)成分とともに白金系触媒の付加反応に対する触媒能を効果的に抑制するとの機能を有する。しかも、加熱硬化段階においては、その加熱処理温度で分解して自らの前記抑制作用を失うとともに、上記(D)成分の亜リン酸トリエステル系化合物を酸化させることで、(D)成分の前記抑制作用をも失活させる機能をも有するものであり、白金系触媒による組成物の硬化を速やかで確実なものとすることができる。
本発明組成物には、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、上記(A)〜(E)成分に加えて、その他の成分を配合しても差し支えない。
該(F)成分の具体例としては、下記のものを挙げられる。
また、該成分を配合する場合には、前記(B)成分の配合量は、(A)成分中に含まれるアルケニル基および該(F)成分中に含まれるアルケニル基の合計1モルに対して、(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子(SiH)の量が、通常、0.2〜5モル、好ましくは 0.5〜2モルとなる量とする必要がある。更に、前記(C)成分の配合量は、上記(A)成分、(B)成分および該(F)成分の合計量に対して、白金金属原子の質量として、通常、0.5〜500ppm、好ましくは1〜100ppm、より好ましくは5〜50ppm程度の範囲とする必要がある。
(A)下記構造式:
で表わされるポリマー(粘度(25℃):5500 mm2/s、重量平均分子量:15,320、ビニル基含有量:0.012モル/100g)100質量部に、ジメチルジクロロシランで表面処理された、処理後の比表面積 200 m2/gの煙霧質シリカ 25質量部を加え、3本ロールミルにて混合し、更に、(B1)下記構造式:
前記条件で放置後の組成物を減圧下で脱泡し、170 mm×130 mm、2mm厚の長方形の枠内に仕込み、再び減圧下で脱泡し、9807kPa(100 kgf/cm2)の圧力をかけ、150℃で10分間プレスして加熱硬化させた。得られた硬化物から試験片を切り取って作製し、JIS K6251およびJIS 6253に準じて物性を測定し、次の結果を得た。
硬さ(デュロメーター タイプA):50
伸び(%):300
引張り強さ(MPa):9.0
硬さ(同上):51
伸び(%):320
引張り強さ(MPa):9.1
(A)実施例1に記載の構造式で表されるポリマー 60.0質量部に、(F)下記構造式:
で表わされる含フッ素シロキサン化合物 32.0質量部(該成分中のSiH/前記(A)成分および(F)成分中のビニル基の合計(モル比)=1.00)、(C)塩化白金酸/1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(白金金属原子含有量:1質量%)0.05質量部(白金金属原子質量として、(A)+(B2)+(F)の合計量に対して、5ppm)、(D1)トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト 0.0032質量部(該成分中のリン原子/(C)成分中の白金金属原子(モル比)=3)、および(E1)t-ブチルパーオキシ・3,5,5-トリメチルヘキサノエート 0.012部(該成分中の-OO-結合/(D1)成分中のリン原子(モル比)=6.5)を均一に混合して組成物II(粘度(25℃)=48.50 mm2/s)を得た。
次いで、前記放置後の組成物を 150℃で 30分間加熱して硬化させ、透明なゲル状物を得た。このゲル状物の硬度を、JIS K 2220(1/4コーン)稠度試験法に準じて測定した結果、30(/10mm)であった。
実施例2に記載の(E1)t-ブチルパーオキシ・3,5,5-トリメチルヘキサノエート 0.012部に代えて、(E2)1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5−トリメチルシクロヘキサン 0.0064質量部(該成分中の-OO-結合/(D1)成分中のリン原子(モル比)=5.5)および、(E3)メチルアセトアセテートパーオキサイド 0.0024質量部(該成分中の-OO-結合/(D1)成分中のリン原子(モル比)=1)以外は、実施例2と同じにして組成物IIIを得た。
次いで、前記放置後の組成物を実施例2と同じにして加熱硬化させて、透明なゲル状物を得た。このゲル状物の硬度を実施例2と同じにして測定した結果、31(/10mm)であった。
実施例2に記載の(D1)トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト 0.0032質量部に代えて、(D2)トリエチルホスファイト 0.0013質量部を用いたこと以外は、実施例2と同じにして組成物IV(なお、(D2)成分中のリン原子/(C)成分中の白金金属原子(モル比)=3.0、(E1)成分中の-OO-結合/(D2)成分中のリン原子(モル比)=6.5)を得た。
次いで、前記放置後の組成物を実施例2と同じにして加熱硬化させて、透明なゲル状物を得た。このゲル状物の硬度を実施例2と同じにして測定した結果、30(/10mm)であった。
実施例2に記載の(D1)トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト 0.0032質量部に代えて、(D3)テトラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト 0.0043質量部を用いたこと以外は、実施例2と同じにして組成物V(なお、(D3)成分中のリン原子/(C)成分中の白金金属原子(モル比)=3.0、(E1)成分中の-OO-結合/(D3)成分中のリン原子(モル比)=6.5)を得た。
次いで、前記放置後の組成物を実施例2と同じにして加熱硬化させて、透明なゲル状物を得た。このゲル状物の硬度を実施例2と同じにして測定した結果、31(/10mm)であった。
実施例1に記載の(B1)含フッ素シロキサン化合物 2.40質量部に代えて、(B2)下記構造式:
前記条件で放置後の組成物を、実施例1と同じにして、加熱硬化させ、試験片を作製し、物性を測定し、次の結果を得た。
硬さ(デュロメーター タイプA):61
伸び(%):220
引張り強さ(MPa):8.2
硬さ(同上):61
伸び(%):210
引張り強さ(MPa):8.3
実施例2に記載の(E1)t-ブチルパーオキシ・3,5,5-トリメチルヘキサノエート 0.012部を使用しなかったこと以外は、実施例2と同じにして均一な組成物VIIを得た。得られた組成物を、130℃で 30分間加熱したが硬化しなかった。よって、(D1)トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイトの付加反応抑制効果が確認された。
実施例2に記載の(D1)トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイトおよび(E1)t-ブチルパーオキシ・3,5,5-トリメチルヘキサノエートを使用しないこと、これらに代えて公知の付加反応制御剤である 1-エチニルシクロヘキサノールの 50質量%トルエン溶液を 0.10質量部配合したこと以外は、実施例2と同じにして組成物VIIIを得た。
この組成物を容器内に密閉して、40℃の条件で放置した。48時間後にはゲル状に硬化していた。得られたゲル化物の硬度を、実施例2に記載の条件で測定した結果、30(/10mm)であった。
Claims (16)
- (A)1分子中に、少なくとも2個のアルケニル基と、パーフルオロアルキレンポリエーテル構造とを有するパーフルオロポリエーテル系化合物、
(B)下記一般式(a):
H(R1)2SiO− (a)
[式中、R1は独立にアルケニル基以外の非置換または置換の1価炭化水素基である]
で表されるジオルガノハイドロジェンシロキシ基、
下記一般式(b):
H(R1)2SiCH2− (b)
[式中、R1は前記一般式(a)に関して定義のとおりである]
で表されるジオルガノハイドロジェンシルメチレン基、
または、これら両方の基、
をケイ素原子に結合した状態で1分子中に少なくとも2個有するシロキサン系化合物、
(C)白金系触媒、
(D)亜リン酸トリエステル系化合物: 該成分中のリン原子の量が、前記(C)成分中に含まれる白金金属原子1モルに対して2モル以上となる量、および
(E)有機過酸化物: 該成分中の-OO-結合の量が、前記(D)成分中に含まれるリン原子1モルに対して2モル以上となる量
を含有して成ることを特徴とする硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物。 - 前記(D)成分が、下記一般式(c):
P(OR2)3 (c)
[式中、R2は独立に非置換もしくは置換の1価炭化水素基または下記一般式(d):
−R3−O−P(OR4)2 (d)
(式中、R3は鎖中にエーテル結合を有していてもよい炭素原子数2〜20の2価炭化水素基であり、R4は独立に非置換もしくは置換の1価炭化水素基である)
で表される基である]
で表される亜リン酸トリエステル系化合物である、請求項1に記載の硬化性パーフルオロポリエ−テル系組成物。 - 前記(A)成分が、下記一般式(1):
Xは、式:−CH2−、式:−CH2OCH2−、式:−CH2O−、または
式:−Y−NR5−CO−
(式中、Yは、式:−CH2−もしくは下記構造式(Z):
で表わされる二価の基であり、R5は水素原子、メチル基、フェニル基、もしくはアリル基である)
で表される二価の基であり、
X'は、式:−CH2−、式:−CH2OCH2−、式:−OCH2−、または
式:−CO−NR5−Y'−
(式中、Y'は、式:−CH2−もしくは下記構造式(Z'):
で表わされる二価の基であり、R5は前記と同じである)
で表わされる二価の基であり、
pは独立に0または1であり、rは2〜6の整数であり、mおよびnは各々0〜200の整数であり、かつm+nの和は0〜400の整数である。]
で表わされるパーフルオロポリエーテル系化合物である、請求項1または2に記載の硬化性パーフルオロポリエ−テル系組成物。 - 前記(B)成分が、鎖中にエーテル結合を有していてもよい1価パーフルオロアルキル基および/または鎖中にエーテル結合を有していてもよい2価パーフルオロアルキレン基を有するシロキサン系化合物である、請求項1〜3の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、圧力センサー封止用接着剤、ゲル材料、VVTセンサー封止用ゲル材料、およびエアーフローメーター封止用ゲル材料から選ばれる自動車用材料。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、フューエル・レギュレータ用ダイヤフラム、パルセーションダンパ用ダイヤフラム、オイルプレッシャースイッチ用ダイヤフラム、EGR用ダイヤフラム、キャニスタ用バルブ、パワーコントロール用バルブ、クイックコネクタ用O−リング、インジェクタ用O−リング、オイルシール、およびシリンダヘッド用ガスケットから選ばれる自動車用部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、ポンプ用ダイヤフラム、バルブ類、O−リング類、パッキン類、オイルシール、およびガスケットから選ばれる化学プラント用部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、ダイヤフラム、弁、O−リング、パッキン、およびガスケットから選ばれるインクジェットプリンタ用ゴム部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、ダイヤフラム、弁、O−リング、パッキン、およびガスケットから選ばれる半導体製造ライン用部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、ポンプ用ダイヤフラム、O−リング、パッキン、バルブ、およびジョイントから選ばれる理化学機器用ゴム部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、ポンプ用ダイヤフラム、O−リング、パッキン、バルブ、およびジョイントから選ばれる医療機器用部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、流体配管用Oリング、フェースシール、パッキン、ガスケット、ダイヤフラム、およびバルブから選ばれる航空機用部品。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、インクジェットプリンター回路防湿封止用ゲル剤。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、テント膜材料、シーラント、被覆材、電気用防湿コーティング材、燃料電池用シール材、および積層ゴム布材料から選ばれる材料。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、複写機ロール材料、およびセンサー用ポッティング材から選ばれる材料。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の硬化性パーフルオロポリエーテル系組成物を用いる、成形部品および押出部品から選ばれる部品。
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