JP2007119688A - Fluorine-containing curable composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorine-containing curable composition giving a cured product which exhibits excellent tensile strength and elongation at break. <P>SOLUTION: The curable composition is composed of (A) a fluorine-containing amino compound expressed by formula (3) (in the formula Rf is a divalent perfluoropolyether residue and X is a specific divalent group containing N), and (B) a polyaddition product of a fluorine-containing diol with an epoxy compound. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、含フッ素硬化性組成物に関し、詳細には、パーフロロエーテル残基を有するエポキシ化合物を含み、弾性で軟質の硬化物を与える組成物に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing curable composition, and in particular, to a composition containing an epoxy compound having a perfluoroether residue and giving an elastic and soft cured product.

エポキシ樹脂は、成型品、封止剤、接着剤などに広く利用されている。しかし、その硬化物は、概して硬くて強靱であり、可撓性に欠ける。例えば接着剤として使用された場合に、該接着剤が付与された基材との熱膨張率の差によって、温度変化により、反り又はクラック又は剥がれなどの問題を生じる場合がある。また、エポキシ樹脂は、耐薬品性が劣る。 Epoxy resins are widely used for molded products, sealants, adhesives, and the like. However, the cured product is generally hard and tough and lacks flexibility. For example, when used as an adhesive, problems such as warping or cracking or peeling may occur due to a temperature change due to a difference in coefficient of thermal expansion from the substrate to which the adhesive is applied. Moreover, an epoxy resin is inferior in chemical resistance.

上記エポキシ樹脂の問題を改良するものとして、下記エポキシ化合物と、

Figure 2007119688
アミノシラン化合物とを含み、フッ素ゴムの接着剤として有用な組成物が知られている(特許文献1)。又、末端にビニル基を有するフロロポリエーテルと、エポキシ基を有するシラン化合物を反応させて得られる含フッ素エポキシ化合物が知られている(特許文献2)。 As an improvement of the above epoxy resin problem, the following epoxy compound,
Figure 2007119688
A composition containing an aminosilane compound and useful as an adhesive for fluororubber is known (Patent Document 1). Further, a fluorine-containing epoxy compound obtained by reacting a fluoropolyether having a vinyl group at a terminal with a silane compound having an epoxy group is known (Patent Document 2).

他方、フロロポリエーテルの末端にジアミン類を反応させて得られる含フッ素アミン化合物が知られ(特許文献3)、該アミン化合物と多官能性エポキシ化合物とを含む硬化性組成物が開示されている(特許文献4)。該組成物は、比較的容易に硬化し得、耐溶剤性及び耐薬品性に優れる。
特開昭56−79150号公報 特開平11−80315号公報 特開平11−92557号公報 特開平11−92547号公報
On the other hand, a fluorine-containing amine compound obtained by reacting a diamine with the end of a fluoropolyether is known (Patent Document 3), and a curable composition containing the amine compound and a polyfunctional epoxy compound is disclosed. (Patent Document 4). The composition can be cured relatively easily and is excellent in solvent resistance and chemical resistance.
JP-A-56-79150 JP-A-11-80315 JP 11-92557 A JP 11-92547 A

しかし、上記アミン化合物と多官能性エポキシを含む硬化性組成物は、引張強度および破断時伸びで改良の余地がある。また、多官能性エポキシ化合物は保存安定性があまり良く無く取り扱いにくいという問題点もあった。そこで、本発明は、これらの点で改良された含フッ素硬化性組成物を提供することを目的とする。  However, the curable composition containing the amine compound and the polyfunctional epoxy has room for improvement in terms of tensile strength and elongation at break. In addition, the polyfunctional epoxy compound has a problem that it is difficult to handle because it is not so stable in storage stability. Then, this invention aims at providing the fluorine-containing curable composition improved in these points.

本発明者は、所定のパーフロロポリエーテル残基を有するエポキシ化合物を用いることによって、上記課題を達成することができることを見出した。
即ち本発明は、下記のものである。
(A)下記式(3)で示される含フッ素アミノ化合物と、

Figure 2007119688
(式中、Rfは2価パーフルオロポリエーテル残基であり、mは0〜5の整数であり、Xは下記式のいずれかにて示される2価の基である)
Figure 2007119688
(R2及びR3は夫々、互いに独立に、置換されていてよい、炭素数1〜10の2価炭化水素基であり、R4は互いに独立に、水素原子または炭素数1から6の1価炭化水素基である)
(B)下記式(1)にて示される含フッ素2価アルコールと下記式(2)にて示されるエポキシ化合物との重付加によって得られ、及び、エポキシ当量が500〜2500である含フッ素エポキシ化合物と、
Figure 2007119688
(Rf”は2価のパーフロロポリエーテル残基であり、Rは炭素数6〜15の2価の炭化水素基である。)
を(A)成分中に含まれる2級アミノ基1モルに対して、エポキシ基の比率が1.0〜4.0モルとなる量比で含み、但し(A)成分と(B)成分とは個別に包装された形態で含まれていてよい、硬化性組成物。 The present inventor has found that the above problem can be achieved by using an epoxy compound having a predetermined perfluoropolyether residue.
That is, the present invention is as follows.
(A) a fluorine-containing amino compound represented by the following formula (3);
Figure 2007119688
(In the formula, Rf is a divalent perfluoropolyether residue, m is an integer of 0 to 5, and X is a divalent group represented by any of the following formulas)
Figure 2007119688
(R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, and R 4 is independently a hydrogen atom or 1 to 6 carbon atoms. Valent hydrocarbon group)
(B) A fluorine-containing epoxy obtained by polyaddition of a fluorine-containing dihydric alcohol represented by the following formula (1) and an epoxy compound represented by the following formula (2), and having an epoxy equivalent of 500 to 2500 A compound,
Figure 2007119688
(Rf ″ is a divalent perfluoropolyether residue, and R is a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms.)
In an amount ratio such that the ratio of the epoxy group is 1.0 to 4.0 mol with respect to 1 mol of the secondary amino group contained in the component (A), provided that the components (A) and (B) Are curable compositions that may be included in individually packaged form.

本発明の組成物は、エポキシ化合物成分及びその硬化剤成分の双方に、耐溶剤性及び可撓性部分を含み、該組成物から得られる硬化物は、従来の硬化物とほぼ同等の硬度でありながら、従来の硬化物に比べて引張強度及び破断時伸びが顕著に優れる。 The composition of the present invention includes a solvent-resistant and flexible part in both the epoxy compound component and its curing agent component, and the cured product obtained from the composition has a hardness substantially equal to that of a conventional cured product. Nevertheless, the tensile strength and elongation at break are remarkably superior to conventional cured products.

本発明の組成物において、成分(A)は下記式(3)で示される、1分子中に少なくとも2個の2級アミノ基を有し且つ主鎖中に2価パーフルオロポリエーテル残基を有する含フッ素アミノ化合物である。

Figure 2007119688
(式中、Rfは2価パーフルオロポリエーテル残基であり、mは0〜5の整数であり、Xは下記式のいずれかにて示される2価の基である。)
Figure 2007119688
(R2及びR3は夫々、互いに独立に、置換されていてよい、炭素数1〜10の2価炭化水素基であり、R4は互いに独立に、水素原子または炭素数1から6の1価炭化水素基である。) In the composition of the present invention, the component (A) has at least two secondary amino groups in one molecule represented by the following formula (3) and a divalent perfluoropolyether residue in the main chain. It is a fluorine-containing amino compound.
Figure 2007119688
(In the formula, Rf is a divalent perfluoropolyether residue, m is an integer of 0 to 5, and X is a divalent group represented by any of the following formulas.)
Figure 2007119688
(R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, and R 4 is independently a hydrogen atom or 1 to 6 carbon atoms. Valent hydrocarbon group.)

式(3)において、Rfは2価パーフルオロポリエーテル残基である。該ポリエーテル残基の例には、エーテル結合(−O−)をもつ2価のポリマー残基が広く包含され、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリエチレングリコールポリアルキルエーテル、及びポリエチレングリコールポリフェニルエーテルの2価の残基の水素原子が総てフッ素原子に置換されたものが包含される。 In the formula (3), Rf is a divalent perfluoropolyether residue. Examples of such polyether residues broadly include divalent polymer residues having an ether linkage (—O—), such as polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene glycol polyalkyl ether, and Those in which all hydrogen atoms of divalent residues of polyethylene glycol polyphenyl ether are substituted with fluorine atoms are included.

好ましくは、Rfは組成式Ch2hO(ここでhは1〜6、好ましくは1〜3の整数である)で表される2価の飽和パーフルオロポリエーテル残基を含む。該飽和パーフルオロポリエーテル残基は、分岐構造を含んでいてよい。 Preferably, Rf includes a divalent saturated perfluoropolyether residue represented by the composition formula C h F 2h O (where h is an integer of 1 to 6, preferably 1 to 3). The saturated perfluoropolyether residue may contain a branched structure.

好ましくは、前記2価の飽和パーフルオロポリエーテル残基は、下記式(i)または(ii)で表される。

Figure 2007119688
(YはF原子又はCF3基である) Preferably, the divalent saturated perfluoropolyether residue is represented by the following formula (i) or (ii).
Figure 2007119688
(Y is F atom or CF 3 group)

好ましくは、Rfは、上記式(i)で表される基と上記式(ii)で表される基とを合計で2〜200個、より好ましくは2〜100個含み、例えば、下記式で表される。

Figure 2007119688
(Yは上で定義したとおりであり、m、nはそれぞれm≧1、n≧1の整数、但し、2≦m+n≦200、好ましくは2≦m+n≦100、である。)
上式は、下記のように表すこともできる。
Figure 2007119688
ここで、kはn−1であり、及びlはm−1である。 Preferably, Rf contains a total of 2 to 200, more preferably 2 to 100 groups represented by the above formula (i) and the above formula (ii). expressed.
Figure 2007119688
(Y is as defined above, and m and n are integers of m ≧ 1 and n ≧ 1, respectively, provided that 2 ≦ m + n ≦ 200, preferably 2 ≦ m + n ≦ 100.)
The above equation can also be expressed as follows:
Figure 2007119688
Here, k is n-1 and l is m-1.

Rfは、他の構成単位を含んでよく、例えば、下記(A)〜(D)で示される基であってよい。

Figure 2007119688
(Yは上で定義したとおりであり、p、q、rはそれぞれp≧1、q≧1、2≦p+q≦200、好ましくは2≦p+q≦100の整数、及び0≦r≦6の整数である。)
Figure 2007119688
(rは上述のとおり、s、tは、それぞれs≧0、t≧0、0≦s+t≦200、好ましくは2≦s+t≦100の整数である)

Figure 2007119688
(Yは上述のとおり、u、vはそれぞれ1≦u≦100、1≦v≦100の整数である)
Figure 2007119688
(wは1≦w≦100の整数である) Rf may contain other structural units, and may be groups represented by the following (A) to (D), for example.
Figure 2007119688
(Y is as defined above, and p, q and r are integers of p ≧ 1, q ≧ 1, 2 ≦ p + q ≦ 200, preferably 2 ≦ p + q ≦ 100 and 0 ≦ r ≦ 6, respectively. .)
Figure 2007119688
(R is an integer of s ≧ 0, t ≧ 0, 0 ≦ s + t ≦ 200, preferably 2 ≦ s + t ≦ 100, as described above.)

Figure 2007119688
(Y is an integer of 1 ≦ u ≦ 100 and 1 ≦ v ≦ 100, respectively, as described above.)
Figure 2007119688
(W is an integer of 1 ≦ w ≦ 100)

上記(A)〜(D)のいずれかで表されるRfとして、以下のものが例示される。

Figure 2007119688
Rfは、上記各基の組合わせであってよく、また、上式における各数値パラメータ、例えばn、が所定の範囲内で異なる基の組合わせであってよい。実際上、Rfは、各パラメータの平均値で特定される。 Examples of Rf represented by any of the above (A) to (D) include the following.

Figure 2007119688
Rf may be a combination of the above groups, or may be a combination of groups in which each numerical parameter in the above formula, for example, n is different within a predetermined range. In practice, Rf is specified by the average value of each parameter.

式(3)において、R2及びR3は夫々、互いに独立に、置換されていてよい、2価炭化水素基であり、炭素数1〜10、特に2〜6のものが好適である。例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、i−プロピレン基、ブチレン基、ヘキサメチレン基等のアルキレン基、シクロへキシレン基等のシクロアルキレン基、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等のアリール基、あるいはこれらの水素原子の一部をフッ素等のハロゲン原子で置換した基等を挙げることができる。 In the formula (3), R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group which may be substituted, and those having 1 to 10 carbon atoms, particularly 2 to 6 carbon atoms are preferred. For example, methylene group, ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, butylene group, hexamethylene group and other alkylene groups, cyclohexylene group and other cycloalkylene groups, phenylene group, tolylene group, xylylene group and naphthylene group An aryl group such as a biphenylene group, or a group in which a part of these hydrogen atoms is substituted with a halogen atom such as fluorine.

式(3)において、R2とN原子とは単結合により直接結合され、上記R2の炭素数1〜10に応じて、4〜22員環、好ましくは5〜8員環、を形成している。 In the formula (3), R 2 and the N atom is bonded directly by a single bond, in accordance with 1 to 10 carbon atoms of the R 2, 4 to 22 membered ring, preferably a 5- to 8-membered ring, to form ing.

Xとしては、以下の基が例示される。

Figure 2007119688
(ここで、Meはメチル基であり、Phはフェニル基である。) Examples of X include the following groups.
Figure 2007119688
(Here, Me is a methyl group and Ph is a phenyl group.)

該アミド化合物は、粘度(25℃、以下同様)が100cs程度の低粘度ポリマーから、100,000cs以上のガム状乃至固形状のポリマーであってよい。粘度が上記下限値未満では、得られる硬化物の伸びが小さくなり過ぎる場合があり、一方、上記上限値超では、取り扱いが困難となる。好ましい粘度は、用途に応じて異なる。例えば熱加硫ゴム用としては、粘度100,000以上の生ゴム状のポリマーが、また、液状ゴム用には粘度が100〜100,000cs程度のポリマーが好適に使用される。該粘度は、上記Rfの各パラメータを適宜選択することによって調整することができる。 The amide compound may be a low-viscosity polymer having a viscosity (25 ° C., the same shall apply hereinafter) of about 100 cs to a gum or solid polymer of 100,000 cs or more. If the viscosity is less than the above lower limit, the elongation of the resulting cured product may be too small. On the other hand, if it exceeds the upper limit, handling becomes difficult. The preferred viscosity varies depending on the application. For example, a raw rubber polymer having a viscosity of 100,000 or more is suitably used for heat vulcanized rubber, and a polymer having a viscosity of about 100 to 100,000 cs is suitably used for liquid rubber. The viscosity can be adjusted by appropriately selecting each parameter of the Rf.

上記アミド化合物は、特許文献3に記載された方法により製造することができる。即ち、下記一般式(a)で示される両末端に酸フロライド基を有する化合物と下記一般式(b)で示される二級ジアミン化合物とを、必要によりトリメチルアミン等の受酸剤の存在下で、反応させることにより合成することができる。

Figure 2007119688
(X、Rf、mは上記と同様の意味を示す。)

上記式化合物(a)と化合物(b)の反応比率は、モル数の比率 (a)/(b) で0.01〜0.5 ,特に0.05〜0.5とすることが好適である。また、式(3)中の繰り返し単位数mは、(a)/(b)を調整することにより目的に応じた値にすることが可能であり、例えば(a)/(b)を小さくすればmの小さなポリマーを合成することができ、(a)/(b)の値を大きくすればmの大きなポリマーを合成することができる。 The amide compound can be produced by the method described in Patent Document 3. That is, a compound having an acid fluoride group at both ends represented by the following general formula (a) and a secondary diamine compound represented by the following general formula (b), if necessary, in the presence of an acid acceptor such as trimethylamine, It can be synthesized by reacting.
Figure 2007119688
(X, Rf, and m have the same meaning as described above.)

The reaction ratio of the above-mentioned formula compound (a) and compound (b) is preferably 0.01 to 0.5, particularly 0.05 to 0.5 in terms of the molar ratio (a) / (b). In addition, the number m of repeating units in the formula (3) can be set to a value according to the purpose by adjusting (a) / (b). For example, (a) / (b) can be reduced. Thus, a polymer having a small m can be synthesized, and a polymer having a large m can be synthesized by increasing the value of (a) / (b).

上記反応の条件は、通常、20〜120℃で1〜8時間であり、40〜100℃で2〜5時間反応させる。また、反応に影響を与えない範囲内で有機溶剤を用いてもよい。有機溶剤としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、n−ブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル等のケトン系溶剤、メチレンクロライド、クロルベンゼン、クロロホルム等の塩化炭化水素系溶剤、アセトニトリル等のニトリル系溶剤、トリフルオロベンゼン、1,3−ビストリフルオロメチルベンゼン、パーフルオロオクタン等のフッ素系溶剤などを挙げることができ、これらを必要に応じて1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 The reaction conditions are usually 20 to 120 ° C. for 1 to 8 hours, and 40 to 100 ° C. for 2 to 5 hours. Moreover, you may use an organic solvent within the range which does not affect reaction. Examples of the organic solvent include hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether, n-butyl ether, dioxane and tetrahydrofuran, and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and ethyl acetate. Chlorinated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, methylene chloride, chlorobenzene, and chloroform, nitrile solvents such as acetonitrile, and fluorinated solvents such as trifluorobenzene, 1,3-bistrifluoromethylbenzene, and perfluorooctane. These can be used singly or in combination of two or more as required.

本発明の組成物は、(B)下記式(1)で示される含フッ素2価のアルコールと下記式(2)で示されるエポキシ基を少なくとも2つ含む化合物との重付加によって得られる生成物であって、エポキシ基をエポキシ当量が500〜2500の範囲で有する含フッ素エポキシ化合物を含むことを特徴とする。(2)のエポキシ基が、(1)のアルコール性水酸基と付加反応すると、2級アルコール性水酸基が生成する。また、(2)を(1)に対して過剰当量反応させることによって、未反応のエポキシ基が残留する。即ち、(B)含フッ素エポキシ化合物は、2級アルコール性水酸基とエポキシ基とを含む。これが、(A)のアミノ基及び/又は(B)のエポキシ基と反応することによって、可撓性の硬化物を生成するものと考えられる。

Figure 2007119688
(Rf”は2価のパーフロロポリエーテル残基であり、Rは炭素数6〜15の2価の炭化水素基である。) The composition of the present invention is a product obtained by polyaddition of (B) a fluorine-containing divalent alcohol represented by the following formula (1) and a compound containing at least two epoxy groups represented by the following formula (2). And a fluorine-containing epoxy compound having an epoxy group having an epoxy equivalent in the range of 500 to 2500. When the epoxy group of (2) undergoes an addition reaction with the alcoholic hydroxyl group of (1), a secondary alcoholic hydroxyl group is generated. Moreover, an unreacted epoxy group remains by making (2) carry out an excess equivalent reaction with respect to (1). That is, the (B) fluorine-containing epoxy compound contains a secondary alcoholic hydroxyl group and an epoxy group. This is considered to generate a flexible cured product by reacting with the amino group of (A) and / or the epoxy group of (B).
Figure 2007119688
(Rf ″ is a divalent perfluoropolyether residue, and R is a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms.)

付加生成物のエポキシ当量の範囲は500〜2500、好ましくは500〜2000である。エポキシ当量が前記上限値を越えると、硬化物の硬度が不足し、前記下限値未満では硬化物の可撓性が不足する傾向がある。 The range of the epoxy equivalent of the addition product is 500-2500, preferably 500-2000. When the epoxy equivalent exceeds the upper limit, the hardness of the cured product is insufficient, and when it is less than the lower limit, the flexibility of the cured product tends to be insufficient.

Rf”は、付加生成物のエポキシ当量が500〜2500となる範囲内において、上述のRfと同様の基であってよい。好ましくは、Rf”は上記式(i)で表される基と、上記式(ii)で表される基とを合計で2〜25、より好ましくは2〜15個含み、例えば、下記式で表される。

Figure 2007119688
(YはRfに関し上で定義したとおりであり、m´、n´はそれぞれm´≧1、n´≧1の整数、但し、2≦m´+n´≦25、好ましくは2≦m´+n´≦15、である。) Rf ″ may be the same group as Rf described above within the range where the epoxy equivalent of the addition product is 500 to 2500. Preferably, Rf ″ is a group represented by the above formula (i); It contains 2 to 25, more preferably 2 to 15 groups in total with the group represented by the above formula (ii), and is represented by the following formula, for example.
Figure 2007119688
(Y is as defined above for Rf, m ′ and n ′ are integers of m ′ ≧ 1 and n ′ ≧ 1, respectively, provided that 2 ≦ m ′ + n ′ ≦ 25, preferably 2 ≦ m ′ + n '≦ 15.)

Rf”は、他の構成単位を含んでよく、例えば、下記(A)〜(D)のいずれかで示される基であってよい。

Figure 2007119688
(Yは上述のとおりであり、p、q、rはそれぞれp≧1、q≧1、2≦p+q≦25、好ましくは2≦p+q≦15の整数、及び0≦r≦6の整数である。)
Figure 2007119688
(rは上述のとおり、s、tは、それぞれs≧0、t≧0、0≦s+t≦25、好ましくは2≦s+t≦15の整数である)
Figure 2007119688
(Yは上述のとおり、u、vはそれぞれ1≦u≦25、1≦v≦15の整数である)
Figure 2007119688
(wは1≦w≦25の整数である)
Rf ″ may include other structural units, and may be, for example, a group represented by any one of the following (A) to (D).
Figure 2007119688
(Y is as described above, and p, q, and r are integers of p ≧ 1, q ≧ 1, 2 ≦ p + q ≦ 25, preferably 2 ≦ p + q ≦ 15 and 0 ≦ r ≦ 6, respectively. .)
Figure 2007119688
(R is an integer of s ≧ 0, t ≧ 0, 0 ≦ s + t ≦ 25, preferably 2 ≦ s + t ≦ 15, as described above.)
Figure 2007119688
(Y is an integer of 1 ≦ u ≦ 25 and 1 ≦ v ≦ 15, respectively, as described above.)
Figure 2007119688
(W is an integer of 1 ≦ w ≦ 25)

式(1)で表される含フッ素2価アルコールの好適な例としては、下記のもの

Figure 2007119688
が例示され、n及びmの範囲は付加生成物のエポキシ当量が500〜2500となる範囲であり、分子量が約400〜約4000程度である。 Preferred examples of the fluorine-containing dihydric alcohol represented by the formula (1) include
Figure 2007119688
The range of n and m is a range where the epoxy equivalent of the addition product is 500 to 2500, and the molecular weight is about 400 to about 4000.

式(2)で表されるエポキシ化合物において、エポキシ基は好ましくは末端に2つ存在する。また、そのエポキシ当量は50〜500、好ましくは70〜300である。Rは炭素数6〜15の2価の炭化水素基、例えばアルキル基、アリール基、アルカリール基等が挙げられる。好ましくは、下記のビスフェノールA又はFタイプのエポキシ基化合物である。

Figure 2007119688
In the epoxy compound represented by the formula (2), there are preferably two epoxy groups at the terminal. Moreover, the epoxy equivalent is 50-500, Preferably it is 70-300. R includes a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, such as an alkyl group, an aryl group, and an alkaryl group. The following bisphenol A or F type epoxy group compounds are preferred.
Figure 2007119688

(1)含フッ素2価アルコールと(2)エポキシ化合物との重付加は、次のようにして行うことができる。(1)含フッ素2価アルコール1モル、(2)エポキシ化合物1.5〜6モル、溶媒および触媒を反応器に仕込み、70〜100℃に加熱し、3〜24時間攪拌する。反応終了後、溶媒を蒸留して取り除くことにより、(B)を得ることができる。このとき使用する(1)含フッ素2価アルコールの分子量、および(2)エポキシ化合物のエポキシ当量および(2)/(1)の仕込み倍率によって、生成する含フッ素エポキシ化合物のエポキシ当量を調整することが可能である。得られる(B)含フッ素エポキシ化合物は、反応生成物の混合物である。 The polyaddition of (1) fluorine-containing dihydric alcohol and (2) epoxy compound can be performed as follows. (1) 1 mol of fluorine-containing dihydric alcohol, (2) 1.5-6 mol of epoxy compound, solvent and catalyst are charged into a reactor, heated to 70-100 ° C., and stirred for 3-24 hours. After completion of the reaction, (B) can be obtained by distilling off the solvent. The epoxy equivalent of the fluorine-containing epoxy compound to be produced is adjusted by the molecular weight of the (1) fluorine-containing dihydric alcohol used at this time, (2) the epoxy equivalent of the epoxy compound, and (2) / (1) charging magnification. Is possible. The resulting (B) fluorine-containing epoxy compound is a mixture of reaction products.

触媒としては、トリフェニルホスフィン、テトラブチルアンモニウムブロミド等が好ましく、溶媒としては、トルエン、キシレン、1,3-ビストリフロロメチルベンゼンなどが好ましい。   As the catalyst, triphenylphosphine, tetrabutylammonium bromide and the like are preferable, and as the solvent, toluene, xylene, 1,3-bistrifluoromethylbenzene and the like are preferable.

本発明の組成物は、(A)成分と(B)成分とが混合されている1剤型又は(A)成分と(B)成分とが別個に包装されている2剤型である。(A)成分と(B)成分の量比は、(A)成分中に含まれる2級アミノ基1モルに対する(B)成分中のエポキシ基の比率が1.0〜4.0モルとなる量、好ましくは1.0〜3.0モルとなる量である。該量比が前記下限値未満では、硬化物の架橋度合いが不十分になる場合があり、前記上限値を超えると、得られる硬化物の可撓性が低下する傾向がある。   The composition of the present invention is a one-component type in which the component (A) and the component (B) are mixed, or a two-component type in which the component (A) and the component (B) are separately packaged. The amount ratio of the component (A) to the component (B) is such that the ratio of the epoxy group in the component (B) to 1 mol of the secondary amino group contained in the component (A) is 1.0 to 4.0 mol. The amount is preferably 1.0 to 3.0 mol. If the amount ratio is less than the lower limit, the degree of crosslinking of the cured product may be insufficient. If the amount ratio exceeds the upper limit, the flexibility of the resulting cured product tends to decrease.

本発明の組成物には、上記(A)及び(B)成分に加えて、本発明の目的を損なわない量で、種々の添加剤を配合することができる。2剤型の場合には、各成分に添加剤が配合されてよい。該添加剤としては、例えば、イミダゾール類、ルイス酸等の硬化促進剤、アセチレンブラック等のカーボンブラック、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉末、炭素粉末、タルク、ベントナイト等の補強剤、アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等の繊維質充填剤、顔料、染料等の着色剤、ベンガラ、酸化セリウム等の耐熱性向上剤、防錆剤、シランカップリング剤等の接着性向上剤などが挙げられる。また、用途、使用目的に応じて、フッ素系溶剤、例えば1,3−ビストリフロロメチルベンゼン、パーフロロオクタン等を配合してもよい。 In addition to the components (A) and (B), various additives can be added to the composition of the present invention in amounts that do not impair the object of the present invention. In the case of the two-component type, an additive may be blended with each component. Examples of the additive include curing accelerators such as imidazoles and Lewis acids, carbon black such as acetylene black, fumed silica, precipitated silica, titanium dioxide, aluminum oxide, quartz powder, carbon powder, talc, bentonite and the like. Reinforcing agents, fiber fillers such as asbestos, glass fibers and organic fibers, colorants such as pigments and dyes, heat resistance improvers such as bengara and cerium oxide, rust preventives, adhesion improvements such as silane coupling agents Agents and the like. Moreover, you may mix | blend a fluorine-type solvent, for example, 1, 3-bis trifluoromethylbenzene, perfluorooctane etc. according to a use and the intended purpose.

本発明の組成物は、1剤型の場合、上記(A)及び(B)成分、所望により上記添加剤、を混合することによって調製することができる。2剤型の場合には、夫々の成分に、所望により添加剤を混合して、別個に包装して、使用直前に両成分を混合する。なお添加剤は、両成分を混合する際に、加えてもよい。該混合の方法としては、公知の方法を使用することができ、例えば、プラネタリーミキサー、ゲートミキサー、ニーダー等の混合装置が用いられる。(A)、(B)を混合した後、室温に放置または50〜100℃に加熱することにより、弾性体となる。硬化時間は、室温の場合概ね5〜96時間、80℃では2時間〜10時間である。 The composition of the present invention can be prepared by mixing the above components (A) and (B), and optionally the above additives, in the case of a single agent type. In the case of the two-drug type, each component is mixed with additives as desired, packaged separately, and both components are mixed immediately before use. In addition, you may add an additive, when mixing both components. As the mixing method, a known method can be used. For example, a mixing device such as a planetary mixer, a gate mixer, or a kneader is used. After mixing (A) and (B), the mixture is allowed to stand at room temperature or heated to 50 to 100 ° C. to become an elastic body. The curing time is generally 5 to 96 hours at room temperature, and 2 to 10 hours at 80 ° C.

本発明の組成物から得られるエラストマーは、自動車関連部品、各種電気・電子部品などの接着剤として、各種ガス、温水、薬品などに曝されるセンサーのシール剤、コーティング剤として、有用である。例えば、自動車の制御系に使用される圧力センサー、ガス濃度検知器、温度センサーの接着剤、シール剤、又はコーティング剤;インクジェットプリンターヘッド用の接着剤・封止剤;レーザープリンターや複写装置のロールやベルトのコーティング剤、回路基板のコーティング剤、半導体製造装置のステッパーレンズ固定用の接着剤などに好適に用いることができる。 The elastomer obtained from the composition of the present invention is useful as an adhesive for automobile-related parts and various electric / electronic parts, and as a sealant and coating agent for sensors exposed to various gases, hot water, chemicals and the like. For example, pressure sensors, gas concentration detectors, temperature sensor adhesives, sealants or coating agents used in automobile control systems; adhesives and sealants for inkjet printer heads; rolls for laser printers and copying machines And a coating agent for a belt, a coating agent for a circuit board, and an adhesive for fixing a stepper lens of a semiconductor manufacturing apparatus.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下において、Meはメチル基を示す。
1.含フッ素エポキシ化合物(B-1)の合成
反応容器に、下記構造の含フッ素2価アルコール(平均分子量 1000) 147g

Figure 2007119688
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 100g
トリフェニルホスフィン 1g及び、
ベンゾトリフロリド 147g
を仕込み、90℃にて21時間攪拌した。次いで、溶媒のベンゾトリフロライドをストリップにより取り除き、淡褐色のオイル状生成物245g(含フッ素エポキシ化合物(B-1)とする)を得た。B-1のエポキシ当量は617g/molであった。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. In the following, Me represents a methyl group.
1. 147g of fluorine- containing dihydric alcohol (average molecular weight 1000) with the following structure in a reaction vessel for the synthesis of fluorine-containing epoxy compound (B-1)
Figure 2007119688
Bisphenol A diglycidyl ether 100g
1 g of triphenylphosphine and
Benzotrifluoride 147g
And stirred at 90 ° C. for 21 hours. Next, benzotrifluoride as a solvent was removed by stripping to obtain 245 g of a light brown oily product (referred to as fluorine-containing epoxy compound (B-1)). The epoxy equivalent of B-1 was 617 g / mol.

2.含フッ素エポキシ化合物(B-2)の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル100gに代えて、ビスフェノールFジグリシジルエーテル92gを用いた以外は、B-1の合成と同様の操作を行い、含フッ素エポキシ化合物(B-2)243gを得た。B-2のエポキシ当量は610g/molであった。
2. Synthesis of fluorine-containing epoxy compound (B-2) The same procedure as the synthesis of B-1 was carried out except that 92 g of bisphenol F diglycidyl ether was used instead of 100 g of bisphenol A diglycidyl ether. 243 g of a fluorine epoxy compound (B-2) was obtained. The epoxy equivalent of B-2 was 610 g / mol.

含フッ素エポキシ化合物B-1 10g および
下記の構造の含フッ素アミノ化合物 30g

Figure 2007119688
を混合し、混合物を80℃のオーブン中にて24時間加熱したところ、淡褐色のエラストマー状の硬化物が得られた。
硬化物の物性は以下のとおりであった。
硬度(Duro-A) 60
引張り強度(MP) 5.8
破断時伸び(%) 310

なお、引張強度及び破断時伸びは、JIS K6251に従い測定した。 10 g of fluorine-containing epoxy compound B-1 and 30 g of fluorine-containing amino compound having the following structure
Figure 2007119688
Were mixed and the mixture was heated in an oven at 80 ° C. for 24 hours to obtain a light brown elastomeric cured product.
The physical properties of the cured product were as follows.
Hardness (Duro-A) 60
Tensile strength (MP) 5.8
Elongation at break (%) 310

The tensile strength and elongation at break were measured according to JIS K6251.

含フッ素エポキシ化合物B-1 10g および
下記の構造の含フッ素アミノ化合物 25g

Figure 2007119688
を混合した。混合物を25℃にて48時間放置したところ、淡褐色のエラストマ-状の硬化物が得られた。硬化物の物性は次の通りであった。
硬度(Duro-A) 62
引張り強度(MP) 6.3
破断時伸び(%) 420 10 g of fluorine-containing epoxy compound B-1 and 25 g of fluorine-containing amino compound having the following structure
Figure 2007119688
Were mixed. When the mixture was allowed to stand at 25 ° C. for 48 hours, a light brown elastomeric cured product was obtained. The physical properties of the cured product were as follows.
Hardness (Duro-A) 62
Tensile strength (MP) 6.3
Elongation at break (%) 420

含フッ素エポキシ化合物B-2 10g および
下記の構造の含フッ素アミノ化合物 25g

Figure 2007119688
を混合した。混合物を25℃にて48時間放置したところ、淡褐色のエラストマ-状の硬化物が得られた。硬化物の物性は次の通りであった。

硬度(Duro-A) 58
引張り強度(MP) 4.8
破断時伸び(%) 530 10 g of fluorine-containing epoxy compound B-2 and 25 g of fluorine-containing amino compound having the following structure
Figure 2007119688
Were mixed. When the mixture was allowed to stand at 25 ° C. for 48 hours, a light brown elastomeric cured product was obtained. The physical properties of the cured product were as follows.

Hardness (Duro-A) 58
Tensile strength (MP) 4.8
Elongation at break (%) 530

参考例1
含フッ素エポキシ化合物B-1を30gおよび両末端アミノ変性シリコーンオイル(アミノ基当量 750)18.4gを混合して25℃にて48時間放置した。淡褐色の樹脂状の硬化物が得られた。硬化物の物性は次の通りであった。

硬度(Duro-A) 75
引張り強度(MP) 6.8
破断時伸び(%) 70
Reference example 1
30 g of fluorine-containing epoxy compound B-1 and 18.4 g of both-end amino-modified silicone oil (amino group equivalent 750) were mixed and allowed to stand at 25 ° C. for 48 hours. A light brown resinous cured product was obtained. The physical properties of the cured product were as follows.

Hardness (Duro-A) 75
Tensile strength (MP) 6.8
Elongation at break (%) 70

比較例1
含フッ素エポキシ化合物B-1の替わりに下記式のエポキシ化合物1.1gを用いた以外は実施例1と同様にして硬化物を得た。

Figure 2007119688
硬度(Duro-A) 58
引張り強度(MP) 2.5
破断時伸び(%) 180 Comparative Example 1
A cured product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.1 g of an epoxy compound having the following formula was used instead of the fluorine-containing epoxy compound B-1.
Figure 2007119688
Hardness (Duro-A) 58
Tensile strength (MP) 2.5
Elongation at break (%) 180

溶剤膨潤試験
実施例1〜3、参考例1及び比較例1にて調製した硬化物を、下表に示す溶媒に25℃で48時間浸漬した後、浸漬前の体積からの体積増加率により、該溶媒による膨潤率を求めた。結果を下表に示す。

Figure 2007119688
Solvent swelling test The cured products prepared in Examples 1 to 3, Reference Example 1 and Comparative Example 1 were immersed in the solvents shown in the table below at 25C for 48 hours, and then the volume from the volume before immersion. From the increase rate, the swelling rate by the solvent was determined. The results are shown in the table below.
Figure 2007119688

本発明の組成物から得られるエラストマーは、自動車関連部品、各種電気・電子部品などの接着剤として、各種ガス、温水、薬品などに曝されるセンサーのシール剤、コーティング剤として有用である。  The elastomer obtained from the composition of the present invention is useful as an adhesive for automobile-related parts and various electric / electronic parts, and as a sealant and coating agent for sensors exposed to various gases, hot water, chemicals and the like.

Claims (8)

(A)下記式(3)で示される含フッ素アミノ化合物と、
Figure 2007119688
(式中、Rfは2価パーフルオロポリエーテル残基であり、mは0〜5の整数であり、Xは下記式のいずれかにて示される2価の基である)
Figure 2007119688
(R2及びR3は夫々、互いに独立に、置換されていてよい、炭素数1〜10の2価炭化水素基であり、R4は互いに独立に、水素原子または炭素数1から6の1価炭化水素基である)
(B)下記式(1)にて示される含フッ素2価アルコールと下記式(2)にて示されるエポキシ化合物との重付加によって得られ、及び、エポキシ当量が500〜2500である含フッ素エポキシ化合物と、
Figure 2007119688
(Rf”は2価のパーフロロポリエーテル残基であり、Rは炭素数6〜15の2価の炭化水素基である。)
を(A)成分中に含まれる2級アミノ基1モルに対して、エポキシ基の比率が1.0〜4.0モルとなる量比で含み、但し(A)成分と(B)成分とは個別に包装された形態で含まれていてよい、硬化性組成物。
(A) a fluorine-containing amino compound represented by the following formula (3);
Figure 2007119688
(In the formula, Rf is a divalent perfluoropolyether residue, m is an integer of 0 to 5, and X is a divalent group represented by any of the following formulas)
Figure 2007119688
(R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, and R 4 is independently a hydrogen atom or 1 to 6 carbon atoms. Valent hydrocarbon group)
(B) A fluorine-containing epoxy obtained by polyaddition of a fluorine-containing dihydric alcohol represented by the following formula (1) and an epoxy compound represented by the following formula (2), and having an epoxy equivalent of 500 to 2500 A compound,
Figure 2007119688
(Rf ″ is a divalent perfluoropolyether residue, and R is a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms.)
In an amount ratio such that the ratio of the epoxy group is 1.0 to 4.0 mol with respect to 1 mol of the secondary amino group contained in the component (A), provided that the components (A) and (B) Are curable compositions that may be included in individually packaged form.
(A)成分中に含まれる2級アミノ基1モルに対して、エポキシ基の比率が1.0〜3.0モルとなる量の(B)成分を含むことを特徴とする請求項1記載の硬化性組成物。   The component (B) is contained in an amount such that the ratio of the epoxy group is 1.0 to 3.0 mol with respect to 1 mol of the secondary amino group contained in the component (A). Curable composition. 式(1)で示される含フッ素2価アルコールが下記式のいずれかで表されるものである請求項1または2記載の硬化性組成物。
Figure 2007119688
(n及びmは、各化合物の分子量が400〜4000となる範囲の任意の整数である)
The curable composition according to claim 1 or 2, wherein the fluorine-containing dihydric alcohol represented by the formula (1) is represented by any one of the following formulas.
Figure 2007119688
(N and m are arbitrary integers in the range where the molecular weight of each compound is 400 to 4000)
式(2)で示されるエポキシ化合物が下記式のいずれかで表されるものである請求項1〜3のいずれか1項記載の硬化性組成物。
Figure 2007119688
The curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy compound represented by the formula (2) is represented by any one of the following formulas.
Figure 2007119688
請求項1〜4のいずれか1項記載の硬化性組成物を含むコーティング剤。 The coating agent containing the curable composition of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか1項記載の硬化性組成物を含む接着剤。 The adhesive agent containing the curable composition of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか1項記載の硬化性組成物から得られる硬化物が施与された物品。 The article | item provided with the hardened | cured material obtained from the curable composition of any one of Claims 1-4. 前記物品がレンズである請求項7記載の物品。 The article according to claim 7, wherein the article is a lens.
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