JP5691983B2 - フルオロポリエーテル系組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕
(a)下記一般式(1)
ROOC−Rf−COOR’ (1)
(式中、Rfは2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、R及びR’は同一又は異種の炭素数1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)
で表される数平均分子量3,000〜100,000である直鎖状フルオロポリエーテル化合物:100質量部、
(b)下記一般式(2)及び/又は(3)
MOOC−Rf1−COOM’ (2)
Rf2−COOM (3)
(式中、Rf1は炭素数4以上のパーフルオロアルキレン構造又は2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、Rf2は炭素数4以上のパーフルオロアルキル構造又は1価のパーフルオロアルキルエーテル構造であり、M及びM’はNa又はKである。)
で表される数平均分子量200〜30,000である化合物:0.1〜50質量部、
(c)無機充填剤:0.5〜300質量部
を含有してなることを特徴とするフルオロポリエーテル系組成物。
〔2〕
Rfが、下記式(i)〜(iii)から選ばれる2価のパーフルオロアルキレンエーテル基であることを特徴とする〔1〕記載のフルオロポリエーテル系組成物。
〔3〕
(b)成分が下記式で示される化合物から選ばれるものである〔1〕又は〔2〕記載のフルオロポリエーテル系組成物。
本発明のフルオロポリエーテル系組成物は、(a)直鎖状フルオロポリエーテル化合物、(b)カルボン酸塩とパーフルオロアルキル構造又はパーフルオロアルキルエーテル構造を有する化合物(以下、含フッ素カルボン酸塩という。)、及び(c)無機充填剤を必須成分としてなる。
(a)成分の直鎖状フルオロポリエーテル化合物は、1分子中に少なくとも2個のエステル基を有し、かつ主鎖中に2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造を有する数平均分子量が3,000〜100,000の範囲のものであり、好ましくは分子鎖両末端にそれぞれエステル基を有する直鎖状のフルオロポリエーテル化合物である。
ROOC−Rf−COOR’ (1)
(式中、Rfは2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、R及びR’は同一又は異種の炭素数1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)
[測定条件]
展開溶媒:ハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)−225
流量:1mL/min.
検出器:蒸発光散乱検出器
カラム:東ソー社製 TSKgel Multipore HXL−M
7.8mmφ×30cm 2本使用
カラム温度:35℃
試料注入量:100μL(濃度0.1質量%のHCFC−225溶液)
(b)成分の含フッ素カルボン酸塩は、1分子中にカルボン酸塩を少なくとも1個、好ましくは1〜2個含有し、かつ主鎖中に炭素数4以上、好ましくは炭素数4〜500のパーフルオロアルキルもしくはアルキレン構造又は1価もしくは2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造を有する数平均分子量200〜30,000の化合物である。この化合物は、組成物内において、カルボン酸塩の部位が無機充填剤の表面に配向又は結合し、フッ素基成分が外側に向くことにより、充填剤の表面をフッ素基が覆うような作用が発現する。これによって、前記(a)成分のポリマーと充填剤との親和性が向上し、充填剤の分散性が良くなると共に、組成物の流動性も向上し、その結果、組成物の粘度が低下する。
MOOC−Rf1−COOM’ (2)
Rf2−COOM (3)
(式中、Rf1は炭素数4以上のパーフルオロアルキレン構造又は2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、Rf2は炭素数4以上のパーフルオロアルキル構造又は1価のパーフルオロアルキルエーテル構造であり、M及びM’はNa又はKである。)
これらの化合物は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(c)成分の無機充填剤は、硬化後のゴム強度の付与や、硬さの調整などの目的で配合される。このような無機充填剤としては、天然シリカ、湿式法又は乾式法で製造した合成シリカ、カオリン、マイカ、タルク、クレイ、モンモリロナイト、ゼオライト、天然ケイ酸塩、ガラス粉、グラスファイバー、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、種々の表面処理炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等の金属硫酸塩、アルミニウム、ブロンズ等の金属粉、カーボンブラック等が挙げられる。
本発明の組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて公知の各種添加剤を公知の方法にて配合することができる。
具体的には、顔料としての酸化鉄、酸化セリウム、カーボンブラック等や、着色剤、染料、酸化防止剤、また粘度調整剤として一部又はすべてがフッ素変性されたオイル状化合物等が挙げられる。なお、これら任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。
このようにして得られた本発明の組成物は、ブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した23℃における粘度が、1〜500Pa・s、特に5〜300Pa・s程度と粘度の低いものである。
本発明の組成物は、多官能アミノ化合物と公知の方法で均一に混合して、室温硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物として使用することが好ましい。混合後、室温(例えば5〜35℃)にて3日間以上放置することにより、硬化物を得ることができる。
本発明の組成物を使用して得られる硬化物は、種々の用途に利用することができる。即ち、フッ素含有率が高いため、耐溶剤性、耐薬品性に優れ、また、透湿性も低く、低表面エネルギーを有するため、離型性、撥水性に優れており、よって、耐油性を要求される自動車用ゴム部品、具体的には自動車用ダイヤフラム類、バルブ類、あるいはシール材等;化学プラント用ゴム部品、具体的にはポンプ用ダイヤフラム、バルブ類、ホース類、パッキン類、オイルシール、ガスケット、タンク配管補修用シール材等のシール材など;インクジェットプリンタ用ゴム部品;半導体製造ライン用ゴム部品、具体的には薬品が接触する機器用のダイヤフラム、弁、パッキン、ガスケット等のシール材など;低摩擦耐磨耗性を要求されるバルブ等;分析、理化学機器用ゴム部品、具体的にはポンプ用ダイヤフラム、弁、シール部品(パッキン等);医療機器用ゴム部品、具体的にはポンプ、バルブ、ジョイント等;また、テント膜材料;シーラント;成型部品;押し出し部品;被覆材;複写機ロール材料;電気用防湿コーティング材;センサー用ポッティング材;燃料電池用シール材;工作機器用シール材;積層ゴム布等に有用である。
下記式(4)で表されるポリマーA(粘度7.8Pa・s、数平均分子量15,700)100質量部、充填剤に脂肪酸で表面処理されたコロイド質炭酸カルシウム(平均粒径;0.03〜0.06μm、品名カーレックス300:丸尾カルシウム(株)製、商品名)42質量部、下記式(5)で表されるカルボン酸ナトリウム塩を有する化合物B:5質量部をプラネタリーミキサーに投入後、1時間混練りを行った。次いで三本ロールにて分散促進してベースコンパウンドを製造し、23℃における粘度をブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した。
前記式(4)で表されるポリマーA(粘度7.8Pa・s、数平均分子量15,700)100質量部、充填剤に脂肪酸で表面処理されたコロイド質炭酸カルシウム(平均粒径;0.03〜0.06μm、品名カーレックス300:丸尾カルシウム(株)製、商品名)42質量部、下記式(6)で表されるカルボン酸ナトリウム塩を有する化合物C:3質量部をプラネタリーミキサーに投入後、1時間混練りを行った。次いで三本ロールにて分散促進してベースコンパウンドを製造し、23℃における粘度をブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した。
前記式(4)で表されるポリマーA(粘度7.8Pa・s、数平均分子量15,700)100質量部、充填剤にヘキサメチルジシラザンで表面処理されたフュームドシリカ(比表面積180m2/g)10質量部、前記式(5)で表されるカルボン酸ナトリウム塩を有する化合物B:3質量部をプラネタリーミキサーに投入後、1時間混練りを行った。次いで三本ロールにて分散促進してベースコンパウンドを製造し、23℃における粘度をブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した。
実施例1において、含フッ素カルボン酸塩(化合物B)を配合せずに同様な手順でベースコンパウンドを製造し、23℃における粘度をブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した。
実施例3において、含フッ素カルボン酸塩(化合物B)を配合せずに同様な手順でベースコンパウンドを製造し、23℃における粘度をブルックフィールド型回転粘度計を使用し10rpmの速度にて測定した。
下記式(7)で示されるフッ素変性アミノ基含有シロキサンポリマー(粘度1,000Pa・s、数平均分子量16,000)69.0質量部、及び炭酸カルシウム(品名ホワイトンSSB赤:白石カルシウム(株)製、商品名)12.0質量部をプラネタリーミキサーに投入後、15分間混練りを行い、次いで室温中で30分間減圧混合(−65〜−75cmHg)を行った。その後、得られたコンパウンドに、粘度調整剤として下記式(8)で示されるオイル状フッ素ポリマー40.0質量部を添加し、プラネタリーミキサーにて15分間混練を行い、次いで室温中で30分間減圧混合(−65〜−75cmHg)を行って架橋剤コンパウンドを製造した。
Claims (3)
- (a)下記一般式(1)
ROOC−Rf−COOR’ (1)
(式中、Rfは2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、R及びR’は同一又は異種の炭素数1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)
で表される数平均分子量3,000〜100,000である直鎖状フルオロポリエーテル化合物:100質量部、
(b)下記一般式(2)及び/又は(3)
MOOC−Rf1−COOM’ (2)
Rf2−COOM (3)
(式中、Rf1は炭素数4以上のパーフルオロアルキレン構造又は2価のパーフルオロアルキレンエーテル構造であり、Rf2は炭素数4以上のパーフルオロアルキル構造又は1価のパーフルオロアルキルエーテル構造であり、M及びM’はNa又はKである。)
で表される数平均分子量200〜30,000である化合物:0.1〜50質量部、
(c)無機充填剤:0.5〜300質量部
を含有してなることを特徴とするフルオロポリエーテル系組成物。
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