JP3772989B2 - 硬化性組成物 - Google Patents
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〔A〕下記一般式(1)で示される含フッ素有機ケイ素化合物
〔B〕下記一般式(6)又は(7)で示される有機ケイ素化合物
〔C〕縮合促進剤
を含有してなることを特徴とする硬化性組成物
を提供する。
〔A〕含フッ素有機ケイ素化合物
本発明の〔A〕成分の含フッ素有機ケイ素化合物は、上記一般式(1)で表わされるように、両末端にSi−OH基を有するフッ素化ポリエーテルである。
−(Rf’−O)q−
(但しRf’は炭素数1〜6、特に1〜3の直鎖状又は分岐状のパーフルオロアルキレン基、qは2〜200、好ましくは2〜150、更に好ましくは2〜100の整数である。)
で示されるものを挙げることができる。ここで−(Rf’−O)−で示される繰り返し単位としては、例えば−CF2O−、−CF2CF2O−、−CF2CF2CF2O−、−C(CF3)FCF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2CF2CF2O−、−C(CF3)2O−等を挙げることができるが、中でも好ましいものは−CF2O−、−CF2CF2O−、−CF2CF2CF2O−、−C(CF3)FCF2O−である。なお、上記パーフルオロポリエーテル構造は、これらの−(Rf’−O)−で示される繰り返し単位の1種単独で構成されていても、あるいは2種以上の組み合わせで構成されていてもよい。
本発明の〔B〕成分の有機ケイ素化合物は、上記一般式(6)又は(7)で表わされるように、水分を必要とせずにSi−OH基と縮合反応するSi−OY基を分子中に2個以上有する化合物である。
Rf2−R1− …(8)
で示されるものでもよい。ここで、式(8)中、Rf2は1価のフッ素化ポリエーテル基であり、上記Rfの片末端がCF3O−、CF3CF2O−、CF3CF2CF2O−、(CF3)2CFO−、CF3CF2CF2CF2O−等で封鎖された構造のものが例示される。R1は上記の通りの意味を有する。
本発明の〔C〕成分の縮合促進剤は、上記Si−OH基とSi−OY基の縮合反応を促進する作用を有するものである。この促進剤としては、例えば、鉛−2−エチルオクトエート、ジブチルスズジメトキシド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ブチルスズトリ−2−エチルヘキソエート、鉄−2−エチルヘキソエート、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン−2−エチルヘキソエート、亜鉛−2−エチルヘキソエート、カプリル酸第1スズ、ナフテン酸スズ、オレイン酸スズ、ブチル酸スズ、ナフテン酸チタン、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛、トリフルオロ酢酸アンモニウム塩、トリフルオロ酢酸−ジエチルアミン塩等の有機カルボン酸の金属塩又はアミン塩;パラトルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ピクリン酸などの有機酸;テトラブチルチタネート、テトラ−2−エチルヘキシルチタネート、トリエタノールアミンチタネート、テトラ(イソプロペニルオキシ)チタネート等の有機チタン酸エステル;オルガノシロキシチタン、β−カルボニルチタン等の有機チタン化合物;アルコキシアルミニウム化合物;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン;ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩;ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第4級アンモニウム塩;酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸リチウム等の低級脂肪酸のアルカリ金属塩;ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン;及び、テトラメチルグアニジン、下記式等のグアニジル基を含有するシラン及びシロキサンのグアニジル化合物を挙げることができる。これらの中で、スズ化合物、チタン化合物、有機酸及びグアニジル化合物が好ましく、特にグアニジル化合物が組成物を迅速に硬化させると共に、得られる硬化物の接着性を改善する点でより好ましい。これらは1種単独でも2種以上を組み合わせてもよい。
硬化物の物性を調整する等のために、種々の配合剤を添加することも可能である。例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリプロペノキシシラン、ビニルトリブタノキシムシラン、メチルトリアセトキシシラン等の保存安定剤;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;耐寒性向上剤;脱水剤;防錆剤;β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン等の接着性向上剤;トリオルガノシロキシ単位及びSiO2単位よりなる網状ポリシロキサン等の液状補強剤が挙げられる。
本発明の硬化性組成物を1液型として調製する場合、前記の〔A〕〜〔C〕成分、及び必要に応じてその他の配合剤を乾燥雰囲気中で均一に混合することにより、組成物を得ることができる。また、2液型として調製する場合には、例えば〔A〕成分を含む液と、〔B〕成分と〔C〕成分を含む液との2液梱包とし、硬化物を使用する時にこれら2液を混合する。2液型は、2液を例えば二連カートリッジに同体積ずつ梱包し、ミキサー付きノズルより混合押出しするというように1:1に配分することも可能であるので、作業しやすいという効果がある。混合時の温度は、室温〜60℃の範囲がよい。
下記式(12)で示される含フッ素有機ケイ素化合物100部、下記式(10)で示される有機ケイ素化合物30.9部、ジブチルスズジメトキシド0.6部、平均粒径1.5μmの粉砕シリカ19.6部、及びN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.57部をミキサーで混合、減圧脱泡して組成物1を得た。
硬度(JIS−A) 23
引張強さ 14.2kgf/cm2
伸 び 320%
式(12)の含フッ素有機ケイ素化合物100部、式(10)の有機ケイ素化合物11.4部、下記式(11)で示される有機ケイ素化合物26.5部、ジブチルスズジメトキシド0.6部、
〔(CH3)2N〕2C=N(CH2)3Si(OCH3)3
で示されるトリメトキシシラン0.3部、平均粒径1.5μmの粉砕シリカ20.7部、比表面積200m2/gで表面にトリメチルシリル〔(CH3)3Si−〕化処理が施された煙霧質シリカ11.0部をミキサーで混合、脱泡して組成物2を得た。
硬度(JIS−A) 40
引張強さ 38kgf/cm2
伸 び 240%
実施例2で得られた組成物を直径20mm,長さ100mmのガラス製試験管に詰め、25℃で3日間硬化させた。その後、硬化ゴム片を取り出したところ、表面から100mmまですべて硬化していた。また、表面付近と表面から100mm付近の硬度(JIS−A)を測定したところ、下記の結果であった。
<硬度(JIS−A)>
表面付近 38
表面から100mm付近 37
下記式(15)の両末端に加水分解性基(メトキシ基)を有する含フッ素有機ケイ素化合物100部、ジブチルスズジメトキシド0.6部、
〔(CH3)2N〕2C=N(CH2)3Si(OCH3)3
で示されるトリメトキシシラン0.3部、平均粒径1.5μmの粉砕シリカ16.4部、比表面積200m2/gで表面にトリメチルシリル化処理が施された煙霧質シリカ8.7部をミキサーで混合、脱泡して硬化性組成物3を得た。
撹拌機、温度計及びコンデンサーを備えた10Lフラスコに、下記式(i)で示される化合物2000g、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン320g、1,3−ビストリフルオロメチルベンゼン4000gを入れ、撹拌しながら80℃に加熱した。次に、フラスコ内に塩化白金酸と1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの錯体トルエン溶液0.3g(白金金属換算で0.5重量%)を添加した。その後、75〜85℃にて4時間撹拌して反応を行った。反応終了後、揮発分を100℃/5mmHgの条件でストリップしたところ、各々25℃における比重1.83、屈折率1.316、粘度17100cpのオイル状物質が得られた。
撹拌機、コンデンサー、滴下ロート、温度計を備えた1Lフラスコに、前記式(i)で示される化合物1000gを入れ、60℃に加熱した。次に、フラスコ内に塩化白金酸と1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの錯体トルエン溶液0.05g(白金金属換算で0.5重量%)を添加した。その後、クロロジメチルシラン1.7gと、1,3−ビストリフルオロメチルベンゼン3.4gとの混合溶液を滴下ロートにて約10分で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間熟成してから、100℃/5mmHgの条件でストリップしたところ、淡褐色透明なオイル状物質が得られた。
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