JP7081682B2 - 硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物及び光学部品 - Google Patents
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Description
本発明は、硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物、及び該組成物の硬化物層を有する光学部品に関する。
従来、含フッ素硬化性組成物として、1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、かつ主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状フルオロポリエーテル化合物、1分子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサン及び白金族金属化合物を含む組成物が提案され、該組成物から、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、離型性、撥水性、撥油性、低温特性等のバランスが優れた硬化物が得られることが開示されている(特許文献1:特許第2990646号公報)。
また、特許文献1に記載の組成物から得られる硬化物よりも耐酸性が向上した硬化物を与える組成物として、直鎖状フルオロポリエーテル化合物を変更した組成物が提案されている(特許文献2:特許第5246190号公報)。
さらに、これらの組成物に、ヒドロシリル基(SiH基)とエポキシ基及び/又はトリアルコキシシリル基とを有するオルガノポリシロキサンを添加することにより、金属及びプラスチック基材に対する自己接着性を付与した組成物が提案されている(特許文献3:特許第3239717号公報及び特許文献4:特許第5459033号公報)。
また、上記自己接着性を有する組成物に、環状無水カルボン酸残基を有するオルガノシロキサンを添加して、接着性を向上させた組成物が提案されている(特許文献5:特許第3562578号公報)。
ところで、上記自己接着性を有する組成物で、且つ良好な光透過性を有する硬化物を与えるものを光学部品に用いることが提案されている。例えば、特許文献6:特許第5653877号公報では、光半導体素子を封止する材料として用いることが紹介されている。また、特許文献7:特許第5956391号公報では、光反射センサーを搭載した画像形成装置における定着部材の表層材として用いることが紹介されている。
しかしながら、この様な組成物の硬化物は、ゴム強度が不十分のため、外部からの衝撃により容易にクラックが発生するなどの不具合がしばしば生じた。そのため、ゴム強度の向上が望まれていた。
この問題を解決するために、特許文献8:特許第5735457号公報では、平均粒子径が0.050~10μmの球状シリカ粒子を添加することが提案されている。しかし、この場合、耐衝撃性は改善するものの、その硬化物の光透過性が大きく低下する不都合が生じることがあった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れる硬化物を与える硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物、及び該組成物の硬化物層を有する光学部品を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を行った結果、後述する所定成分を含有する組成物に対して、光透過性をさほど損なわずにゴム強度を向上させる成分として、フッ化ナトリウムを用いることによって、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れる硬化物を与える硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物、及び該組成物の硬化物層を有する光学部品を提供する。
[1]
(A)1分子中に2個以上のアルケニル基を有し、かつ主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状ポリフルオロ化合物:100質量部、
(B)1分子中に、1価のパーフルオロアルキル基若しくは1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するか、又は2価のパーフルオロアルキレン基若しくは2価のパーフルオロオキシアルキレン基を有し、さらにケイ素原子に直結した水素原子(SiH基)を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサン:(A)成分中のアルケニル基1モルに対して(B)成分中のSiH基が0.2~3モルとなる量、
(C)フッ化ナトリウム:(A)成分100質量部に対して0.10~100質量部、
(D)白金族金属系触媒:(A)成分に対して白金族金属原子の質量換算で0.1~2,000ppm
を含有する硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[2]
前記(A)成分の直鎖状ポリフルオロ化合物のアルケニル基含有量が、0.005~0.3mol/100gである[1]に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[3]
前記(A)成分が有するパーフルオロポリエーテル構造が、下記一般式(1)
-(CaF2aO)b- (1)
(式(1)中、aは1~6の整数であり、bは1~300の整数である。)
で表わされる構造を含む[1]又は[2]に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[4]
前記(A)成分が、下記一般式(2)
(式(2)中、R1及びR2は、アルケニル基、又は非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基であり、R1は互いに独立し、R2も互いに独立し、R1及びR2の合計6つのうち2つ以上はアルケニル基である。R3は互いに独立して、水素原子、又は非置換若しくは置換の1価の炭化水素基であり、c及びdはそれぞれ1~150の整数であって、かつc+dの平均値は2~300であり、eは1~6の整数である。)
及び/又は下記一般式(3)
(式(3)中、R1及びR2は、アルケニル基、又は非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基であり、R1は互いに独立し、R2も互いに独立し、R1及びR2の合計6つのうち2つ以上はアルケニル基である。R4は互いに独立して、炭素数1~6のアルキレン基であり、R5は互いに独立して、水素原子又はフッ素置換されていてもよい炭素数1~4のアルキル基である。c及びdはそれぞれ1~150の整数であって、かつc+dの平均値は2~300であり、eは1~6の整数である。)
の直鎖状ポリフルオロ化合物である[1]~[3]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[5]
JIS K7361-1に準じて測定される2mm厚の全光線透過率が80%以上であるゴム硬化物を与えるものである[1]~[4]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[6]
[1]~[5]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物の硬化物層を有する光学部品。
[1]
(A)1分子中に2個以上のアルケニル基を有し、かつ主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状ポリフルオロ化合物:100質量部、
(B)1分子中に、1価のパーフルオロアルキル基若しくは1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するか、又は2価のパーフルオロアルキレン基若しくは2価のパーフルオロオキシアルキレン基を有し、さらにケイ素原子に直結した水素原子(SiH基)を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサン:(A)成分中のアルケニル基1モルに対して(B)成分中のSiH基が0.2~3モルとなる量、
(C)フッ化ナトリウム:(A)成分100質量部に対して0.10~100質量部、
(D)白金族金属系触媒:(A)成分に対して白金族金属原子の質量換算で0.1~2,000ppm
を含有する硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[2]
前記(A)成分の直鎖状ポリフルオロ化合物のアルケニル基含有量が、0.005~0.3mol/100gである[1]に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[3]
前記(A)成分が有するパーフルオロポリエーテル構造が、下記一般式(1)
-(CaF2aO)b- (1)
(式(1)中、aは1~6の整数であり、bは1~300の整数である。)
で表わされる構造を含む[1]又は[2]に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[4]
前記(A)成分が、下記一般式(2)
及び/又は下記一般式(3)
の直鎖状ポリフルオロ化合物である[1]~[3]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[5]
JIS K7361-1に準じて測定される2mm厚の全光線透過率が80%以上であるゴム硬化物を与えるものである[1]~[4]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
[6]
[1]~[5]のいずれかに記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物の硬化物層を有する光学部品。
本発明によれば、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れる硬化物を与える硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物、及び該組成物の硬化物層を有する光学部品を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
<硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物>
本発明の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物は、以下の(A)~(D)成分を含有してなるものである。
<硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物>
本発明の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物は、以下の(A)~(D)成分を含有してなるものである。
[(A)成分]
(A)成分は、1分子中に2個以上のアルケニル基を有し、さらに主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状ポリフルオロ化合物である。
(A)成分は、1分子中に2個以上のアルケニル基を有し、さらに主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状ポリフルオロ化合物である。
上記(A)成分に含まれるアルケニル基としては、好ましくは炭素数2~8、特に炭素数2~6で、かつ末端にCH2=CH-構造を有するものが好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が挙げられ、中でもビニル基やアリル基が特に好ましい。
(A)成分の直鎖状ポリフルオロ化合物のアルケニル基含有量は、0.005~0.3mol/100gが好ましく、さらに好ましくは0.007~0.2mol/100gである。該アルケニル基含有量が0.005mol/100g以上であれば、本発明の組成物の架橋度合いが十分となり硬化不具合が生じるおそれがない。一方、該アルケニル基含有量が0.3mol/100g以下であれば、本発明の組成物を硬化して得られるゴム硬化物の機械的特性が損なわれるおそれがない。
(A)成分が有するパーフルオロポリエーテル構造は、
-CaF2aO-
(式中、aは1~6の整数である。)
で表される繰り返し単位を多数含むものであり、例えば下記一般式(1)で表されるもの等が挙げられる。
-(CaF2aO)b- (1)
(式(1)中、aは1~6の整数であり、bは1~300の整数、好ましくは1~200の整数である。)
-CaF2aO-
(式中、aは1~6の整数である。)
で表される繰り返し単位を多数含むものであり、例えば下記一般式(1)で表されるもの等が挙げられる。
-(CaF2aO)b- (1)
(式(1)中、aは1~6の整数であり、bは1~300の整数、好ましくは1~200の整数である。)
上記-CaF2aO-で表される繰り返し単位としては、例えば下記式
-CF2O-,
-CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2O-,
-CF(CF3)CF2O-,
-CF2CF2CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-,
-C(CF3)2O-
で表される単位等が挙げられる。
-CF2O-,
-CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2O-,
-CF(CF3)CF2O-,
-CF2CF2CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-,
-C(CF3)2O-
で表される単位等が挙げられる。
これらの中では、特に下記式
-CF2O-,
-CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2O-,
-CF(CF3)CF2O-
で表される繰り返し単位が好適である。
-CF2O-,
-CF2CF2O-,
-CF2CF2CF2O-,
-CF(CF3)CF2O-
で表される繰り返し単位が好適である。
なお、(A)成分が有するパーフルオロポリエーテル構造は、上記繰り返し単位の1種で構成されてもよいし、2種以上の組み合わせで構成されてもよい。
(A)成分の好ましい例としては、下記一般式(2)及び下記一般式(3)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物が挙げられる。
(式(2)中、R1及びR2は、アルケニル基、又は非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基であり、R1は互いに独立し、R2も互いに独立し、R1及びR2の合計6つのうち2つ以上はアルケニル基である。R3は互いに独立して、水素原子、又は非置換若しくは置換の1価の炭化水素基であり、c及びdはそれぞれ1~150の整数であって、かつc+dの平均値は2~300であり、eは1~6の整数である。)
(式(3)中、R1及びR2は、アルケニル基、又は非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基であり、R1は互いに独立し、R2も互いに独立し、R1及びR2の合計6つのうち2つ以上はアルケニル基である。R4は互いに独立して、炭素数1~6のアルキレン基であり、R5は互いに独立して、水素原子又はフッ素置換されていてもよい炭素数1~4のアルキル基である。c及びdはそれぞれ1~150の整数であって、かつc+dの平均値は2~300であり、eは1~6の整数である。)
ここで、R1及びR2に含まれるアルケニル基としては、上記(A)成分に含まれるアルケニル基として例示したものと同じものが挙げられ、該アルケニル基以外の非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基としては、炭素数1~12のものが好ましく、特に炭素数1~10のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素等のハロゲン原子で置換した1価の炭化水素基などが挙げられる。R1及びR2としては、中でもビニル基、アリル基、メチル基及びエチル基が特に好ましい。
R3に含まれる非置換若しくは置換の1価の炭化水素基としては、上述したR1及びR2の非置換若しくは置換の脂肪族不飽和結合を有さない1価の炭化水素基の例示と同様の基が挙げられる。R3としては、水素原子、メチル基、エチル基が好ましい。
R4は炭素数1~6、好ましくは炭素数2~6のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基等が挙げられ、特にエチレン基及びプロピレン基が好ましい。
R5は、互いに独立に水素原子又はフッ素置換されていてもよい炭素数1~4のアルキル基であり、フッ素置換されていてもよい炭素数1~4のアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基、例えばトリフルオロメチル基等が挙げられる。この中でも、水素原子が好ましい。
また、c及びdはそれぞれ1~150の整数が好ましく、より好ましくは1~100の整数であって、かつc+dの平均値は2~300が好ましく、より好ましくは2~200である。また、eは1~6の整数が好ましく、より好ましくは1~4の整数である。
上記一般式(2)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物の具体例としては、下記式で表されるものが挙げられる。なお、Meはメチル基、Etはエチル基を示す。
また、上記一般式(3)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物の具体例としては、下記式で表されるものが挙げられる。
なお、本発明において、粘度は回転粘度計(例えば、BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ等)により測定することができるが、特に、上記一般式(2)又は(3)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物の粘度(23℃)は、JIS K7117-1に規定された粘度測定で、500~100,000mPa・s、特に1,000~50,000mPa・sであるものが好ましい。該粘度が500mPa・s以上であれば、本発明の組成物の保存安定性が悪くなるおそれがなく、100,000mPa・s以下であれば、得られるゴム組成物の伸展性が悪くなるおそれがない。
また、主鎖のパーフルオロポリエーテル構造を構成するパーフルオロオキシアルキレン単位の繰り返し数などが反映される直鎖状ポリフルオロ化合物の重合度(又は分子量)は、例えば、フッ素系溶剤を展開溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる。
これらの直鎖状ポリフルオロ化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。即ち、上記一般式(2)又は(3)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物の中で、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することが可能であり、さらに上記一般式(2)及び(3)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物を組み合わせて使用することもできる。
[(B)成分]
(B)成分は、1分子中に、1価のパーフルオロアルキル基若しくは1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するか、又は2価のパーフルオロアルキレン基若しくは2価のパーフルオロオキシアルキレン基を有し、さらにケイ素原子に直結した水素原子(ヒドロシリル基(SiH基))を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサンであり、上記(A)成分の架橋剤として機能するものである。
(B)成分は、1分子中に、1価のパーフルオロアルキル基若しくは1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するか、又は2価のパーフルオロアルキレン基若しくは2価のパーフルオロオキシアルキレン基を有し、さらにケイ素原子に直結した水素原子(ヒドロシリル基(SiH基))を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサンであり、上記(A)成分の架橋剤として機能するものである。
上記1価のパーフルオロアルキル基、1価のパーフルオロオキシアルキル基、2価のパーフルオロアルキレン基及び2価のパーフルオロオキシアルキレン基は、上記(A)成分との相溶性、分散性及び硬化後の均一性等の観点から導入される基である。
この1価のパーフルオロアルキル基又は1価のパーフルオロオキシアルキル基としては、下記一般式(4)又は(5)で表される基が挙げられる。
CpF2p+1- (4)
(式(4)中、pは1~10の整数、好ましくは3~7の整数である。)
(式(5)中、qは1~50の整数、好ましくは2~30の整数である。)
CpF2p+1- (4)
(式(4)中、pは1~10の整数、好ましくは3~7の整数である。)
また、上記2価のパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロオキシアルキレン基としては、下記一般式(6)~(8)で表される基が挙げられる。
-CrF2r- (6)
(式(6)中、rは1~20の整数、好ましくは2~10の整数である。)
(式(7)中、s及びtはそれぞれ1以上の整数、好ましくは1~100の整数であり、s+tの平均値は2~200、好ましくは2~100である。)
-CF2O-(CF2CF2O)u(CF2O)v-CF2- (8)
(式(8)中、u及びvはそれぞれ1~50の整数、好ましくは1~30の整数であり、u+vの平均値は2~100、好ましくは2~80である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
-CrF2r- (6)
(式(6)中、rは1~20の整数、好ましくは2~10の整数である。)
-CF2O-(CF2CF2O)u(CF2O)v-CF2- (8)
(式(8)中、u及びvはそれぞれ1~50の整数、好ましくは1~30の整数であり、u+vの平均値は2~100、好ましくは2~80である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
また、これらのパーフルオロアルキル基、パーフルオロオキシアルキル基、パーフルオロアルキレン基又はパーフルオロオキシアルキレン基とシロキサンを構成するケイ素原子とは2価の連結基により繋がれていることが好ましい。該2価の連結基としては、酸素原子、窒素原子又はケイ素原子を有してもよい、非置換若しくは置換の、炭素数2~13、特に炭素数2~8の2価の炭化水素基であることが好ましい。具体的には、アルキレン基、アリーレン基及びそれらの組み合わせ、あるいはこれらの基にエーテル結合酸素原子、アミド結合、カルボニル結合、エステル結合、及びジメチルシリレン基等のジオルガノシリレン基からなる群より選ばれる1種又は2種以上の構造等を介在させたものが例示でき、例えば、
-CH2CH2-,
-CH2CH2CH2-,
-CH2CH2CH2OCH2-,
-CH2CH2CH2-NH-CO-,
-CH2CH2CH2-N(Ph)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH2CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH(CH3)2)-CO-,
-CH2CH2CH2-O-CO-,
-CH2CH2-Si(CH3)2-Ph’-N(CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-Si(CH3)2-Ph’-N(CH3)-CO-
(但し、Phはフェニル基、Ph’はフェニレン基である。)
等の炭素数2~13のものが挙げられる。
-CH2CH2-,
-CH2CH2CH2-,
-CH2CH2CH2OCH2-,
-CH2CH2CH2-NH-CO-,
-CH2CH2CH2-N(Ph)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH2CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-N(CH(CH3)2)-CO-,
-CH2CH2CH2-O-CO-,
-CH2CH2-Si(CH3)2-Ph’-N(CH3)-CO-,
-CH2CH2CH2-Si(CH3)2-Ph’-N(CH3)-CO-
(但し、Phはフェニル基、Ph’はフェニレン基である。)
等の炭素数2~13のものが挙げられる。
また、この(B)成分の含フッ素オルガノ水素シロキサンにおける上記の1価又は2価の含フッ素有機基及びケイ素原子に直結した水素原子以外のケイ素原子に結合した1価の置換基は、炭素数1~20、好ましくは1~12の非置換若しくは置換のアルキル基又はアリール基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、及びこれらの基の水素原子の一部又は全部が塩素原子等のハロゲン原子、シアノ基等で置換された、例えば、クロロメチル基、クロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。この中でも、メチル基が好ましい。
(B)成分の含フッ素オルガノ水素シロキサンの構造としては、環状、鎖状、三次元網状及びそれらの組み合わせのいずれでもよい。この含フッ素オルガノ水素シロキサンのケイ素原子数は、特に制限されるものではないが、通常2~60、好ましくは3~30、より好ましくは4~30程度である。
また、(B)成分は、1分子中にSiH基を2個以上有するものであり、SiH基含有量は、0.0001~0.02モル/gが好ましく、さらに好ましくは0.0002~0.01モル/gである。
また、(B)成分は、1分子中にSiH基を2個以上有するものであり、SiH基含有量は、0.0001~0.02モル/gが好ましく、さらに好ましくは0.0002~0.01モル/gである。
上記(B)成分としては、例えば下記一般式(9)~(15)で表されるものが挙げられる。
(式(9)中、Aは互いに独立して、上記の、酸素原子、窒素原子又はケイ素原子を有してもよい2価の炭化水素基を介してシロキサンを構成するケイ素原子に結合した1価のパーフルオロアルキル基又は1価のパーフルオロオキシアルキル基であり、1価のパーフルオロアルキル基又は1価のパーフルオロオキシアルキル基としては、上記一般式(4)又は(5)で表される基が挙げられる。R6は独立して、上記の、炭素数1~20、好ましくは1~12の非置換若しくは置換のアルキル基又はアリール基である。また、wは2~6の整数、好ましくは3~6の整数であり、xは1~4の整数、好ましくは1~3の整数であり、w+xは4~10の整数、好ましくは4~9の整数である。但し、-(Si(H)(R6)O)-と-(Si(A)(R6)O)-の結合の順番は限定されない。)
(B)成分として、具体的には下記の化合物が挙げられる。これらの化合物は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、下記式において、Meはメチル基、Phはフェニル基を示す。
これらの(B)成分は、1種単独で使用してもよいし、2種以上のものを併用してもよい。
上記(B)成分の配合量は、上記(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、(B)成分中のケイ素原子に直結した水素原子(SiH基)が0.2~3モルとなる量であり、好ましくは0.3~2モルとなる量(モル比)である。SiH基が0.2モルより少ないと、硬化後に得られるゴム硬化物の強度が不十分になり、一方3モルより多いと、保存安定性が損なわれたり、硬化後に得られるゴム硬化物の耐熱性が低下したりする。
上記(B)成分の配合量は、上記(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、(B)成分中のケイ素原子に直結した水素原子(SiH基)が0.2~3モルとなる量であり、好ましくは0.3~2モルとなる量(モル比)である。SiH基が0.2モルより少ないと、硬化後に得られるゴム硬化物の強度が不十分になり、一方3モルより多いと、保存安定性が損なわれたり、硬化後に得られるゴム硬化物の耐熱性が低下したりする。
[(C)成分]
(C)成分は、フッ化ナトリウムであり、本発明のゴム組成物を硬化して得られる硬化物に、光透過性をさほど損なわずにゴム強度を向上させる機能を有する。
(C)成分は、フッ化ナトリウムであり、本発明のゴム組成物を硬化して得られる硬化物に、光透過性をさほど損なわずにゴム強度を向上させる機能を有する。
フッ化ナトリウムとしては、市販品を用いることができる。フッ化ナトリウムの市販品の例としては、ステラケミファ社から発売されている「フッ化ナトリウム」等を挙げることができる。
(C)成分の配合量は、上記(A)成分100質量部に対して、0.10~100質量部であり、好ましくは1.0~50.0質量部である。0.10質量部より少ないと、ゴム強度を十分向上させることができず、一方、100質量部より多いと、本発明の組成物の流動性が損なわれるおそれがある。
[(D)成分]
(D)成分である白金族金属系触媒は、ヒドロシリル化反応触媒である。ヒドロシリル化反応触媒は、組成物中に含有されるアルケニル基、特には(A)成分中のアルケニル基と、組成物中に含有されるSiH基、特には(B)成分中のSiH基との付加反応を促進する触媒である。このヒドロシリル化反応触媒は、一般に貴金属又はその化合物であり、高価格であることから、比較的入手し易い白金又は白金化合物がよく用いられる。
(D)成分である白金族金属系触媒は、ヒドロシリル化反応触媒である。ヒドロシリル化反応触媒は、組成物中に含有されるアルケニル基、特には(A)成分中のアルケニル基と、組成物中に含有されるSiH基、特には(B)成分中のSiH基との付加反応を促進する触媒である。このヒドロシリル化反応触媒は、一般に貴金属又はその化合物であり、高価格であることから、比較的入手し易い白金又は白金化合物がよく用いられる。
白金化合物としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とエチレン等のオレフィンとの錯体、白金とアルコール又はビニルシロキサンとの錯体、及び、シリカ、アルミナ、カーボン等に担持した金属白金等を挙げることができる。白金又はその化合物以外の白金族金属系触媒として、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、パラジウム系化合物も知られており、例えば、RhCl(PPh3)3、RhCl(CO)(PPh3)2、Ru3(CO)12、IrCl(CO)(PPh3)2、Pd(PPh3)4等を例示することができる。なお、前記式中、Phはフェニル基である。
また、(D)成分の白金族金属系触媒として、光活性型ヒドロシリル化反応触媒を用いることができる。光活性型ヒドロシリル化反応触媒は、光、特に300~400nmの紫外線の照射によって活性化され、(A)成分中のアルケニル基と、(B)成分中のSiH基との付加反応を促進する触媒であり、白金系金属錯体化合物が、比較的入手し易く且つ良好な触媒活性を示すため好ましい。
光活性型の白金系金属錯体化合物としては、例えば、(η5-シクロペンタジエニル)トリ(σ-アルキル)白金錯体化合物やβ-ジケトナト白金錯体化合物などがあり、具体的には、(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)ジメチルエチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)ジメチルアセチル白金(IV)、(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(メトキシカルボニルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(ジメチルフェニルシリルシクロペンタジエニル)トリメチルシクロペンタジエニル白金(IV)、トリメチル(アセチルアセトナト)白金(IV)、トリメチル(3,5-ヘプタンジオネート)白金(IV)、トリメチル(メチルアセトアセテート)白金(IV)、ビス(2,4-ペンタンジオナト)白金(II)、ビス(2,4-へキサンジオナト)白金(II)、ビス(2,4-へプタンジオナト)白金(II)、ビス(3,5-ヘプタンジオナト)白金(II)、ビス(1-フェニル-1,3-ブタンジオナト)白金(II)、ビス(1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオナト)白金(II)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)白金(II)などが挙げられる。
これらの触媒の使用にあたっては、それが固体触媒であるときには固体状で使用することも可能であるが、より均一な硬化物を得るためには塩化白金酸や錯体を、例えば、トルエンやエタノール等の適切な溶剤に溶解したものを(A)成分の直鎖状ポリフルオロ化合物に相溶させて使用することが好ましい。
(D)成分の配合量は、ヒドロシリル化反応触媒としての有効量であり、通常、(A)成分の質量に対して0.1~2,000ppm、好ましくは0.1~500ppm、特に好ましくは0.5~200ppm(白金族金属原子の質量換算)であるが、希望する硬化速度に応じて適宜増減することができる。
[その他の成分]
本発明の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物には、その実用性を高めるために、上記の(A)~(D)成分以外にも、任意成分として、ヒドロシリル化付加反応制御剤((E)成分)、無機質充填剤、可塑剤、粘度調節剤、可撓性付与剤や、例えば、ヒドロシリル基(SiH基)とエポキシ基及び/又はトリアルコキシシリル基とを有するオルガノポリシロキサン、環状無水カルボン酸残基を有するオルガノシロキサンなどの接着性付与剤等の各種配合剤を必要に応じて添加することができる。これら添加剤の配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で任意である。
本発明の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物には、その実用性を高めるために、上記の(A)~(D)成分以外にも、任意成分として、ヒドロシリル化付加反応制御剤((E)成分)、無機質充填剤、可塑剤、粘度調節剤、可撓性付与剤や、例えば、ヒドロシリル基(SiH基)とエポキシ基及び/又はトリアルコキシシリル基とを有するオルガノポリシロキサン、環状無水カルボン酸残基を有するオルガノシロキサンなどの接着性付与剤等の各種配合剤を必要に応じて添加することができる。これら添加剤の配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で任意である。
ヒドロシリル化付加反応制御剤((E)成分)の例としては、1-エチニル-1-ヒドロキシシクロヘキサン、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3-メチル-1-ペンテン-3-オール、フェニルブチノール等のアセチレン性アルコール;上記一般式(4)で表される1価のパーフルオロアルキル基、又は上記一般式(5)で表される1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するクロロシランとアセチレン性アルコールとの反応物;3-メチル-3-ペンテン-1-イン、3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン;トリアリルイソシアヌレート;ポリビニルシロキサン;有機リン化合物等が挙げられ、その添加により硬化反応性と保存安定性を適度に保つことができる。
無機質充填剤の例としては、煙霧質シリカ(ヒュームドシリカ又は乾式シリカ)、沈降性シリカ(湿式シリカ)、球状シリカ(溶融シリカ)、ゾルゲル法シリカ、シリカエアロゲル等のシリカ粉末、又は該シリカ粉末の表面を各種のオルガノクロロシラン、オルガノジシラザン、環状オルガノポリシラザン等で処理してなるシリカ粉末、さらに該表面処理シリカ粉末を、上記一般式(4)で表される1価のパーフルオロアルキル基、又は上記一般式(5)で表される1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するオルガノシラン又はオルガノシロキサンで再処理してなるシリカ粉末等のシリカ系補強性充填剤、石英粉末、溶融石英粉末、珪藻土、炭酸カルシウム等の補強性又は準補強性充填剤、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、アルミン酸コバルト等の無機顔料、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、酸化セリウム、水酸化セリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸マンガン等の耐熱向上剤、アルミナ、窒化硼素、炭化珪素、金属粉末等の熱伝導性付与剤、カーボンブラック、銀粉末、導電性亜鉛華等の導電性付与剤等が挙げられる。
可塑剤、粘度調節剤、可撓性付与剤としては、下記一般式(16)、(17)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物、及び/又は下記一般式(18)で表されるポリフルオロモノアルケニル化合物を用いることができる。
F-(CF2CF2CF2O)i''-T (16)
(式(16)中、TはCj''F2j''+1-(j''は1~3の整数)で表される基であり、i''は1~500の整数であり、好ましくは2~300の整数である。)
(式(16)中、TはCj''F2j''+1-(j''は1~3の整数)で表される基であり、i''は1~500の整数であり、好ましくは2~300の整数である。)
X-{(OCF(CF3)CF2)k''-(OCF2CF2)l''-(OCF2)m''}-O-X (17)
(式(17)中、Xは上記Tと同じであり、k''及びl''はそれぞれ0~300の整数であり、好ましくは0~150の整数である。但し、k''とl''が共に0の場合は除く。また、m''は1~300の整数であり、好ましくは1~150の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
(式(17)中、Xは上記Tと同じであり、k''及びl''はそれぞれ0~300の整数であり、好ましくは0~150の整数である。但し、k''とl''が共に0の場合は除く。また、m''は1~300の整数であり、好ましくは1~150の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
Rf-(Y)n''-CH=CH2 (18)
[式(18)中、
Rfは下記一般式(19)
F-[CF(CF3)CF2O]O''-Cp''F2p''- (19)
(式(19)中、o''は1~200の整数、好ましくは1~150の整数であり、p''は1~3の整数である。)
で示される基であり、
Yは-CH2-、-OCH2-、-CH2OCH2-又は-CO-NR13-Z-〔なお、これら各基は、左端がRfに、右端が炭素原子に結合される。また、R13は水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基であり、Zは-CH2-、下記構造式(20)で示される基又は下記構造式(21)で示される基である。
(o位、m位又はp位で示されるジメチルフェニルシリレン基であり、左端が窒素原子に、右端が炭素原子に結合される。)
(左端が窒素原子に、右端が炭素原子に結合される。)〕であり、
n''は0又は1である。]
[式(18)中、
Rfは下記一般式(19)
F-[CF(CF3)CF2O]O''-Cp''F2p''- (19)
(式(19)中、o''は1~200の整数、好ましくは1~150の整数であり、p''は1~3の整数である。)
で示される基であり、
Yは-CH2-、-OCH2-、-CH2OCH2-又は-CO-NR13-Z-〔なお、これら各基は、左端がRfに、右端が炭素原子に結合される。また、R13は水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基であり、Zは-CH2-、下記構造式(20)で示される基又は下記構造式(21)で示される基である。
n''は0又は1である。]
上記一般式(16)又は(17)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物の具体例としては、下記のものが挙げられる。
F-(CF2CF2CF2O)q''-CF2CF3
(q''は1~200の整数である。)
CF3-{(OCF(CF3)CF2)r''-(OCF2)s''}-O-CF3
(r''は1~200の整数、s''は1~200の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
CF3-{(OCF2CF2)t''-(OCF2)u''}-O-CF3
(t''は1~200の整数、u''は1~200の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
F-(CF2CF2CF2O)q''-CF2CF3
(q''は1~200の整数である。)
CF3-{(OCF(CF3)CF2)r''-(OCF2)s''}-O-CF3
(r''は1~200の整数、s''は1~200の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
CF3-{(OCF2CF2)t''-(OCF2)u''}-O-CF3
(t''は1~200の整数、u''は1~200の整数である。各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。)
上記一般式(16)又は(17)で表される直鎖状ポリフルオロ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上のものを併用してもよい。
上記一般式(18)で表されるポリフルオロモノアルケニル化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上のものを併用してもよい。
<硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物の製造方法>
本発明のゴム組成物の製造方法は特に制限されず、上記(A)~(D)成分、任意成分である(E)成分、及びその他の任意成分を練り合わせることにより製造することができる。その際、必要に応じて、プラネタリーミキサー、ロスミキサー、ホバートミキサー等の混合装置、ニーダー、三本ロールミル等の混練装置を使用することができる。
本発明のゴム組成物の製造方法は特に制限されず、上記(A)~(D)成分、任意成分である(E)成分、及びその他の任意成分を練り合わせることにより製造することができる。その際、必要に応じて、プラネタリーミキサー、ロスミキサー、ホバートミキサー等の混合装置、ニーダー、三本ロールミル等の混練装置を使用することができる。
本発明のゴム組成物の構成に関しては、上記(A)~(E)成分、及びその他の任意成分全てを1つの組成物として取り扱う、いわゆる1液タイプとして構成してもよいし、あるいは、2液タイプとし、使用時に両者を混合するようにしてもよい。
なお、本発明のゴム組成物を使用するに当たり、その用途、目的に応じて該組成物を適当なフッ素系溶剤、例えば1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、フロリナート(3M社製)、パーフルオロブチルメチルエーテル、パーフルオロブチルエチルエーテル等に所望の濃度に溶解して使用してもよい。特に、薄膜コーティング用途においては溶剤を使用することが好ましい。
<硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物の硬化方法>
本発明のゴム組成物を硬化して得られる2mm厚のゴム硬化物の全光線透過率は、80%以上である。該全光線透過率が80%未満の場合、光学部品に用いると光学的機能の不具合が発生するおそれがある。尚、該全光線透過率はJIS K7361-1に準じて測定される。
本発明のゴム組成物を硬化して得られる2mm厚のゴム硬化物の全光線透過率は、80%以上である。該全光線透過率が80%未満の場合、光学部品に用いると光学的機能の不具合が発生するおそれがある。尚、該全光線透過率はJIS K7361-1に準じて測定される。
本発明のゴム組成物は、常温にて放置するか、加熱することにより容易に硬化させることができる。この場合、通常室温(例えば5~35℃)~200℃、1分間~24時間の範囲で熱的に硬化させるのが好ましい。また、(D)成分の白金族金属系触媒として、光活性型ヒドロシリル化反応触媒を用いた場合には、照射する光は発光スペクトルにおける最大ピーク波長が300~400nmの領域にあり、かつ300nmより短い波長領域にある各波長の放射照度は前記最大ピーク波長の放射照度の5%以下、好ましくは1%以下、より好ましくは0.1%以下、つまり0に近ければ近いほど好ましい。300nmより短い波長領域にあり、放射照度が前記最大ピーク波長の放射照度の5%より大きい波長を有する光を照射すると、ポリマー末端基の分解が起こったり、触媒の一部が分解するなどして、十分なゴム硬化物を得ることができない可能性がある。
さらに、照射する活性光線種は特に限定はされないが、紫外線であることが好ましい。紫外線照射量(照度)は、積算光量として100~100,000mJ/cm2、好ましくは1,000~10,000mJ/cm2、より好ましくは5,000~10,000mJ/cm2であることが良好な硬化性を得る上で望ましい。紫外線照射量(照度)が100mJ/cm2未満の場合、ゴム組成物中の光活性型ヒドロシリル化反応触媒を活性化するのに十分なエネルギーが得られず、十分な硬化物を得ることができない可能性があり、一方、紫外線照射量(照度)が100,000mJ/cm2を超える場合、ゴム組成物に必要以上のエネルギーが照射され、特に(A)成分の分解が起こったり、触媒の一部が失活したりするなどして、十分なゴム硬化物を得ることができない可能性がある。
紫外線照射は複数の発光スペクトルを有する光であっても、単一の発光スペクトルを有する光であってもよい。また、単一の発光スペクトルは300~400nmの領域にブロードなスペクトルを有するものであってもよい。単一の発光スペクトルを有する光は、300~400nm、好ましくは350~380nmの範囲にピーク(即ち、最大ピーク波長)を有する光である。このような光を照射する光源としては、紫外線発光ダイオード(紫外線LED)や、紫外線発光半導体レーザー等の紫外線発光半導体素子光源が挙げられる。
複数の発光スペクトルを有する光を照射する光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、ナトリウムランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ等、窒素等の気体レーザー、有機色素溶液の液体レーザー、無機単結晶に希土類イオンを含有させた固体レーザー等が挙げられる。
前記光が発光スペクトルにおいて300nmより短い波長領域にピークを有する場合、あるいは、300nmより短い波長領域に前記発光スペクトルにおける最大ピーク波長の放射照度の5%より大きい放射照度を有する波長が存在する場合(例えば、発光スペクトルが広域波長領域に渡ってブロードである場合)には、光学フィルターにより300nmより短い波長領域にある波長の光を除去する。これにより、300nmより短い波長領域にある各波長の放射照度を最大ピーク波長の放射照度の5%以下、好ましくは1%以下、より好ましくは0.1%以下、さらに好ましくは0%にする。尚、発光スペクトルにおいて300~400nmの波長領域に複数のピークが存在する場合には、その中で最大の吸光度を示すピーク波長を最大ピーク波長とする。光学フィルターは300nmより短い波長をカットするものであれば特に制限されず公知の物を使用すればよい。例えば365nmバンドパスフィルター等を使用することができる。なお、紫外線の照度、スペクトル分布は分光放射照度計、例えばUSR-45D(ウシオ電機)にて測定することができる。
光照射装置としては、特に限定はされないが、例えばスポット式照射装置、面式照射装置、ライン式照射装置、コンベア式照射装置等の照射装置が使用できる。
<光学部品>
本発明のゴム組成物を硬化して得られる硬化物は、耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐溶剤性、低温特性、低透湿性等に優れ、さらに、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れることから、特に光学部品に用いる材料として好適である。具体的には、導光板、バックライト、液晶表示素子、カラーフィルターやEL表示素子基板等のディスプレイ基板、表面保護フィルム、光拡散フィルム、位相差フィルム、透明導電性フィルム、反射防止フィルム、OHPフィルム、光ディスク、光ファイバー、レンズ等に使用する光学材料や流用ダイオード、発光ダイオード、LSI、有機EL等の光半導体素子などの電気電子部品を保護する封止材、さらに、光反射センサーを搭載した画像形成装置における定着部材の表層材などが挙げられる。
本発明のゴム組成物を硬化して得られる硬化物は、耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐溶剤性、低温特性、低透湿性等に優れ、さらに、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れることから、特に光学部品に用いる材料として好適である。具体的には、導光板、バックライト、液晶表示素子、カラーフィルターやEL表示素子基板等のディスプレイ基板、表面保護フィルム、光拡散フィルム、位相差フィルム、透明導電性フィルム、反射防止フィルム、OHPフィルム、光ディスク、光ファイバー、レンズ等に使用する光学材料や流用ダイオード、発光ダイオード、LSI、有機EL等の光半導体素子などの電気電子部品を保護する封止材、さらに、光反射センサーを搭載した画像形成装置における定着部材の表層材などが挙げられる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において部は質量部を示し、Meはメチル基を示す。また、(A)成分の粘度は23℃における測定値を示す(JIS K6249に準拠)。
[実施例1~4、比較例1~4]
下記実施例及び比較例に用いられる(A)~(E)成分を下記に示す。なお、下記の例において、Meはメチル基を示す。
下記実施例及び比較例に用いられる(A)~(E)成分を下記に示す。なお、下記の例において、Meはメチル基を示す。
(A)成分
(A-1):下記式(22)で示される直鎖状ポリフルオロ化合物(粘度4,010mPa・s、ビニル基含有量0.0301モル/100g)
(但し、w''及びx''は1以上の整数であり、w''+x''の平均値は35である。)
(A-2):下記式(23)で示される直鎖状ポリフルオロ化合物(粘度11,000mPa・s、ビニル基含有量0.0119mol/100g)
(但し、y''及びz''は1以上の整数であり、y''+z''の平均値は90である。)
(A-1):下記式(22)で示される直鎖状ポリフルオロ化合物(粘度4,010mPa・s、ビニル基含有量0.0301モル/100g)
(A-2):下記式(23)で示される直鎖状ポリフルオロ化合物(粘度11,000mPa・s、ビニル基含有量0.0119mol/100g)
(B)成分
(B-1):下記式(24)で示される含フッ素オルガノ水素シロキサン(SiH基含有量0.00394モル/g)
(B-2):下記式(25)で示される含フッ素オルガノ水素シロキサン(SiH基含有量0.000967モル/g)
(B-1):下記式(24)で示される含フッ素オルガノ水素シロキサン(SiH基含有量0.00394モル/g)
(C)成分
(C-1):ステラケミファ社製フッ化ナトリウム
(C-1):ステラケミファ社製フッ化ナトリウム
(D)成分
(D-1):白金-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金濃度0.5質量%)
(D-1):白金-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金濃度0.5質量%)
(E)成分
(E-1):1-エチニル-1-ヒドロキシシクロヘキサンの50質量%トルエン溶液
(E-1):1-エチニル-1-ヒドロキシシクロヘキサンの50質量%トルエン溶液
実施例1~4及び比較例1~4において、各成分を表1に示す所定の量を用いて、下記の様に組成物を調製した。また、下記方法に従って、該組成物を成形硬化させて、硬化物を作製し、該硬化物のゴム物性及び全光線透過率を測定した。結果を表1に示す。
実施例1~4の組成物の調製:
まず(A)成分及び(C)成分を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で1時間混練し、さらに-98.0kPaGの減圧下、150℃で1時間混練した。次に、混練物を室温まで冷却後、3本ロールミル処理を施した。該混練物に(D)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した。最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
まず(A)成分及び(C)成分を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で1時間混練し、さらに-98.0kPaGの減圧下、150℃で1時間混練した。次に、混練物を室温まで冷却後、3本ロールミル処理を施した。該混練物に(D)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した。最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
比較例1~3の組成物の調製:
まず(A)成分及び(D)成分を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で10分間混練した。次に、該混練物に(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
まず(A)成分及び(D)成分を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で10分間混練した。次に、該混練物に(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
比較例4の組成物の調製:
まず(A)成分及び球状シリカ粒子(株式会社アドマテックス社製「アドマファインSO-32R/75C」、平均粒子径1.6μm)を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で1時間混練し、さらに-98.0kPaGの減圧下、150℃で1時間混練した。次に、混練物を室温まで冷却後、3本ロールミル処理を施した。該混練物に(D)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した。最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
まず(A)成分及び球状シリカ粒子(株式会社アドマテックス社製「アドマファインSO-32R/75C」、平均粒子径1.6μm)を、表1に示す所定の量にて、プラネタリーミキサーを用いて室温で1時間混練し、さらに-98.0kPaGの減圧下、150℃で1時間混練した。次に、混練物を室温まで冷却後、3本ロールミル処理を施した。該混練物に(D)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した後、(E)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練した。最後に、(B)成分を表1に示す所定の量加えて、室温で10分間混練し、組成物を得た。
実施例1~4及び比較例1~4の硬化物の作製:
上記組成物を150℃、10分のプレス架橋(一次架橋)及び150℃、50分のオーブン架橋(二次架橋)を行って硬化シート(85mm×105mm×2mm)を作製した。
上記組成物を150℃、10分のプレス架橋(一次架橋)及び150℃、50分のオーブン架橋(二次架橋)を行って硬化シート(85mm×105mm×2mm)を作製した。
実施例1~4及び比較例1~4の硬化物のゴム物性:
上記硬化シートを用いて、硬さはJIS K6253-3、引張強さ及び切断時伸びはJIS K6251に準拠して測定した。結果を表1に示す。
上記硬化シートを用いて、硬さはJIS K6253-3、引張強さ及び切断時伸びはJIS K6251に準拠して測定した。結果を表1に示す。
実施例1~4及び比較例1~4の硬化物の全光線透過率:
上記硬化シートを用いて、ヘーズメーターHGM-2(スガ試験機株式会社製)にて、JIS K7361-1に準じて全光線透過率を測定した。結果を表1に示す。
上記硬化シートを用いて、ヘーズメーターHGM-2(スガ試験機株式会社製)にて、JIS K7361-1に準じて全光線透過率を測定した。結果を表1に示す。
請求項1の要件を満たす実施例1~4の組成物を硬化して得られた硬化物は、(C)成分を含まない比較例1~3の組成物を硬化して得られた硬化物よりも、硬さ、引張強さ及び切断時伸びが高く、一方、全光線透過率はさほど低下せず、80%以上であった。また、比較例4の組成物を硬化して得られた硬化物は、配合した球状シリカ粒子によって、硬さ、引張強さ及び切断時伸びは高いものの、全光線透過率が著しく低い値となった。
以上の結果より、本発明の組成物は、良好な光透過性を有し、且つゴム強度に優れる硬化物を与えることから、特に光学部品の材料として有用である。
Claims (6)
- (A)1分子中に2個以上のアルケニル基を有し、かつ主鎖中にパーフルオロポリエーテル構造を有する直鎖状ポリフルオロ化合物:100質量部、
(B)1分子中に、1価のパーフルオロアルキル基若しくは1価のパーフルオロオキシアルキル基を有するか、又は2価のパーフルオロアルキレン基若しくは2価のパーフルオロオキシアルキレン基を有し、さらにケイ素原子に直結した水素原子(SiH基)を2個以上有する含フッ素オルガノ水素シロキサン:(A)成分中のアルケニル基1モルに対して(B)成分中のSiH基が0.2~3モルとなる量、
(C)フッ化ナトリウム:(A)成分100質量部に対して0.10~100質量部、
(D)白金族金属系触媒:(A)成分に対して白金族金属原子の質量換算で0.1~2,000ppm
を含有する硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。 - 前記(A)成分の直鎖状ポリフルオロ化合物のアルケニル基含有量が、0.005~0.3mol/100gである請求項1に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
- 前記(A)成分が有するパーフルオロポリエーテル構造が、下記一般式(1)
-(CaF2aO)b- (1)
(式(1)中、aは1~6の整数であり、bは1~300の整数である。)
で表わされる構造を含む請求項1又は2に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。 - 前記(A)成分が、下記一般式(2)
及び/又は下記一般式(3)
の直鎖状ポリフルオロ化合物である請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。 - JIS K7361-1に準じて測定される2mm厚の全光線透過率が80%以上であるゴム硬化物を与えるものである請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物の硬化物層を有する光学部品。
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