JP5258136B2 - コポリマーシーラント組成物及び製造方法 - Google Patents
コポリマーシーラント組成物及び製造方法 Download PDFInfo
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Description
(a)ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマー、
(b)架橋剤、及び
(c)縮合触媒
を含んでなる中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキシ−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物が提供される。
(a)ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンとポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンとを反応させて縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーを形成し、
(b)コポリマーを剪断に付し、
(c)架橋剤及び縮合触媒をコポリマーとブレンドしてシーラントを形成する
ことを含んでなる、中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキシ−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物の製造方法が提供される。
また、「シルアリーレンシロキシ」という用語は次式(II)で表される。
式中、Q1はC(6-12)二価芳香族有機基であり、RはC(1-4)アルキル基である。好ましくは、ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンは1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンである。
式中、R1はC(3-8)ポリフルオロアルキル基であり、R2はC(1-12)有機基であり、「a」は約3〜約8、好ましくは3又は4の整数である。ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンは、ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン1モル当たり約0.5〜約4モル、好ましくは約1〜約2モルの割合で使用できる。コポリマー合成反応は、通例、ニート条件下、又は不活性有機溶媒(例えばトルエン)の存在下、約60〜約150℃の温度で攪拌しながら実施される。反応は通例、約30分〜約2時間、好ましくは約45分〜約1.5時間実施される。不活性雰囲気(例えば窒素雰囲気中)で実施するのが好ましい。典型的には、水酸化アルカリ(例えば、水酸化ナトリウム)又はアルカリフルオロシラノラート(例えばナトリウムフルオロシラノラート)のような開始剤も、反応混合物の重量を基準にして約5〜約50ppm存在し、さらに例えばリン酸又はシリルホスフェートのようなクエンチャーも反応混合物の重量を基準にして約10〜約60ppm存在する。
式中、QはC(2-12)二価有機基であり、Rは既に定義した通りであり、XはR及びROからなる群から選択される。Qに包含されるC(2-12)二価炭化水素基の例としては、ジメチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン及びヘキサメチレンのようなジアルキレン基がある。また、二価アリーレン基、例えばフェニレン、トリレン、キシリレン及びナフチレンも包含される。Qに包含される二価芳香族有機基は、例えばフェニレン、トリレン、キシリレン及びナフチレンである。
縮合硬化性シーラント組成物の製造に有用なポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーを以下の通り製造した。
実施例1の方法で製造したブロックコポリマーから、以下の通り、縮合硬化性シーラント組成物の製造に有用な粘稠赤色シーラントペーストを調製した。まず、窒素雰囲気下、Baker−Perkinsダブルプラネタリミキサーで、上記ブロックコポリマーをシラザン/オクタメチルシクロテトラシロキサン処理ヒュームドシリカ及び赤色酸化鉄と1時間混合した。1324部のブロックコポリマー、105部の処理ヒュームドシリカ(表面積200平方メートル/グラム(m2/g))、及び75部の赤色酸化鉄(粒度5ミクロン)を用いて均一な充填材分散物を調製した。
Claims (65)
- 重量平均分子量が60000〜190000であり、−54℃を超えないガラス転移温度を示す縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサンーポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーを製造する方法であって、ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン存在下、ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンの開環重合によって前記ブロックコポリマーを製造する方法。
- 前記開環重合が60〜150℃の温度で実施される、請求項1記載の方法。
- 前記ブロックコポリマーの製造に開始剤を用いる請求項1記載の方法。
- 前記開始剤がアルカリフルオロシラノラートからなる、請求項3記載の方法。
- 前記ブロックコポリマーの製造にクエンチャーを用いる請求項1記載の方法。
- 前記クエンチャーがシリルホスフェートからなる、請求項5記載の方法。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが次式を有する、請求項1記載の方法。
(HO−(R)2Si)2−Q1(I)
式中、Q1はC(6−12)二価芳香族有機基であり、RはC(1−4)アルキル基である。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンからなる、請求項7記載の方法。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンが次式を有する、請求項1記載の方法。
[(R1)(R2)SiO]a(III)
式中、R1はC(3−8)ポリフルオロアルキル基であり、R2はC(1−12)有機基であり、「a」は3〜8の整数である。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがトリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンからなる、請求項9記載の方法。
- 1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン存在下、トリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンの開環重合を、ナトリウムフルオロシラノラートを開始剤とし、シリルホスフェートをクエンチャーとして、60〜150℃の温度で実施することを含んでなる、請求項1記載の方法。
- 中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物であって、
(a)ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン存在下、ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンの開環重合によって製造された、重量平均分子量が60000〜190000であり、−54℃を超えないガラス転移温度を示す縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサンーポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマー、
(b)架橋剤、及び
(c)縮合触媒
を含んでなるシーラント組成物。
- 前記シーラント組成物が−54℃を超えないガラス転移温度を有する、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン1モル当たり0.5〜4モル存在する、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン1モル当たり1〜2モル存在する、請求項14記載のシーラント組成物。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが次式を有する、請求項12記載のシーラント組成物。
(HO−(R)2Si)2−Q1(I)
式中、Q1はC(6−12)二価芳香族有機基であり、RはC(1−4)アルキル基である。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンからなる、請求項16記載のシーラント組成物。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンが次式を有する、請求項12記載のシーラント組成物。
[(R1)(R2)SiO]a(III)
式中、R1はC(3−8)ポリフルオロアルキル基であり、R2はC(1−12)有機基であり、「a」は3〜8の整数である。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがトリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンからなる、請求項18記載のシーラント組成物。
- 前記架橋剤が次式を有する、請求項12記載のシーラント組成物。
[(RO)2(X)Si]2Q
式中、QはC(2−12)二価有機基であり、RはC(1−4)アルキル基であり、XはR及びROからなる群から選択されるものである。
- 前記架橋剤が1,4−ビス[トリメトキシシリル(エチル)]ベンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、又はこれらの組合せからなる、請求項20記載のシーラント組成物。
- 前記架橋剤が1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタンからなる、請求項21記載のシーラント組成物。
- 前記架橋剤が前記ブロックコポリマー100部当たり1〜20重量部存在する、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記縮合触媒が有機金属化合物からなる、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記有機金属化合物が二酢酸ジブチルスズ、ネオデカン酸ジメチルスズ、二ラウリン酸ジブチルスズ、オクタン酸第一スズ、ヒドロキシオレイン酸ジメチルスズ、又はこれらの組合せからなる、請求項24記載のシーラント組成物。
- 前記有機金属化合物が二酢酸ジブチルスズからなる、請求項25記載のシーラント組成物。
- 前記縮合触媒が前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜2重量部存在する、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記シーラント組成物がさらに充填材を含む、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記充填材が前記ブロックコポリマー100部当たり5〜15重量部存在する、請求項28記載のシーラント組成物。
- 前記充填材がヒュームドシリカからなる、請求項28記載のシーラント組成物。
- 前記シーラント組成物がさらに熱安定剤を含む、請求項12記載のシーラント組成物。
- 前記熱安定剤が前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜10重量部存在する、請求項31記載のシーラント組成物。
- 前記熱安定剤が酸化鉄からなる、請求項31記載のシーラント組成物。
- −54℃を超えないガラス転移温度を示す、中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物であって、
(a)1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン存在下、トリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンの開環重合によって製造された、重量平均分子量が60000〜190000であり、−54℃を超えないガラス転移温度を示す縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマー、
(b)前記ブロックコポリマー100部当たり1〜20重量部存在する1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、
(c)前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜2重量部存在する二酢酸ジブチルスズ、
(d)前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜10重量部存在する酸化鉄、及び
(e)前記ブロックコポリマー100部当たり5〜15重量部存在するヒュームドシリカ充填材
を含んでなる、シーラント組成物。
- 中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物の製造方法であって、
(a)ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン存在下、ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンの開環重合によって、重量平均分子量が60000〜190000であり、−54℃を超えないガラス転移温度を示す縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーを形成し、
(b)前記ブロックコポリマーを剪断に付し、
(c)次いで前記ブロックコポリマーと架橋剤及び縮合触媒とをブレンドしてシーラントを形成する段階を含んでなる方法。
- さらに、充填材を前記ブロックコポリマーとブレンドすることを含む、請求項35記載の方法。
- 前記充填材が前記ブロックコポリマー100部当たり5〜15重量部存在する、請求項36記載の方法。
- 前記充填材がヒュームドシリカからなる、請求項36記載の方法。
- さらに、熱安定剤をブレンドすることを含む、請求項35記載の方法。
- 前記熱安定剤が前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜10重量部存在する、請求項39記載の方法。
- 前記熱安定剤が酸化鉄からなる、請求項39記載の方法。
- 前記架橋剤が次式を有する、請求項35記載の方法。
[(RO)2(X)Si]2Q
式中、QはC(2−12)二価有機基であり、RはC(1−4)アルキル基であり、XはR及びROからなる群から選択されるものである。
- 前記架橋剤が1,4−ビス[トリメトキシシリル(エチル)]ベンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、又はこれらの組合せからなる、請求項42記載の方法。
- 前記架橋剤が1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタンからなる、請求項43記載の方法。
- 前記架橋剤が前記ブロックコポリマー100部当たり1〜20重量部存在する、請求項35記載の方法。
- 前記縮合触媒が前記ブロックコポリマー100部当たり0.1〜2重量部存在する、請求項35記載の方法。
- 前記縮合触媒が有機金属化合物からなる、請求項35記載の方法。
- 前記有機金属化合物が二酢酸ジブチルスズ、ネオデカン酸ジメチルスズ、二ラウリン酸ジブチルスズ、オクタン酸第一スズ、ヒドロキシオレイン酸ジメチルスズ、又はこれらの組合せからなる、請求項47記載の方法。
- 前記有機金属化合物が二酢酸ジブチルスズからなる、請求項48記載の方法。
- 前記開環重合が60〜150℃の温度で実施される、請求項35記載の方法。
- 前記ブロックコポリマーの形成に開始剤を用いる請求項35記載の方法。
- 前記開始剤がアルカリフルオロシラノラートからなる、請求項51記載の方法。
- 前記ブロックコポリマーの形成にクエンチャーを用いる請求項35記載の方法。
- 前記クエンチャーがシリルホスフェートからなる、請求項53記載の方法。
- 前記剪断が25〜200℃の温度で実施される、請求項35記載の方法。
- 前記剪断が100〜150℃の温度で実施される、請求項55記載の方法。
- 前記剪断が15分〜4時間実施される、請求項35記載の方法。
- 前記剪断が1〜2時間実施される、請求項57記載の方法。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン1モル当たり0.5〜4モル存在する、請求項35記載の方法。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレン1モル当たり1〜2モル存在する、請求項59記載の方法。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが次式を有する、請求項35記載の方法。
(HO−(R)2Si)2−Q1(I)
式中、Q1はC(6−12)二価芳香族有機基であり、RはC(1−4)アルキル基である。
- 前記ビス(ジオルガノヒドロキシシリル)アリーレンが1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンからなる、請求項61記載の方法。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンが次式を有する、請求項35記載の方法。
[(R1)(R2)SiO]a(III)
式中、R1はC(3−8)ポリフルオロアルキル基であり、R2はC(1−12)有機基であり、「a」は3〜8の整数である。
- 前記ポリ(フルオロアルキルオルガノ)シクロポリシロキサンがトリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンからなる、請求項63記載の方法。
- 中性の縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーシーラント組成物の製造方法であって、
(a)ナトリウムフルオロシラノラートを開始剤とし、シリルホスフェートをクエンチャーとして、60〜150℃の温度で1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンの存在下、トリス[(トリフルオロプロピル)メチル]シクロシロキサンを開環重合させて、重量平均分子量が60000〜190000であり、−54℃を超えないガラス転移温度を示す縮合硬化性ポリ(フルオロオルガノ)シロキサン−ポリ(シルアリーレン)シロキサンブロックコポリマーを形成し、
(b)前記ブロックコポリマーを100〜150℃の温度で1〜2時間剪断に付し、
(c)次いで前記ブロックコポリマーを1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、二酢酸ジブチルスズ、ヒュームドシリカ及び酸化鉄とブレンドしてブロックコポリマーシーラントを形成する
段階を含んでなる方法。
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