JPH1135828A - 液状硬化性組成物 - Google Patents

液状硬化性組成物

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JPH1135828A
JPH1135828A JP9203854A JP20385497A JPH1135828A JP H1135828 A JPH1135828 A JP H1135828A JP 9203854 A JP9203854 A JP 9203854A JP 20385497 A JP20385497 A JP 20385497A JP H1135828 A JPH1135828 A JP H1135828A
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Takashi Matsuda
高至 松田
Shinichi Sato
伸一 佐藤
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 (A)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2価のパーフルオロアルキ
レン構造又は2価のパーフルオロポリエーテル構造を有
し、25℃における粘度が25〜1,000,000c
p(センチポイズ)であるパーフルオロ化合物、 (B)1分子中にヒドロシリル基(SiH基)を少なく
とも2個有する有機ケイ素化合物;(A)成分のアルケ
ニル基に対するヒドロシリル基のモル比が0.5〜5と
なる量、 (C)(A)成分と(B)成分とのヒドロシリル化に必
要な有効量の白金族化合物触媒、 (D)分子量100〜100,000のポリオキシアル
キレン化合物;(A)成分100重量部に対し0.01
〜10重量部、 (E)充填剤;(A)成分100重量部に対し2〜20
0重量部を含有することを特徴とする液状硬化性組成
物。 【効果】 本発明の液状硬化性組成物は、垂れ落ちが防
止されたものであり、またその硬化物は耐熱性、耐薬品
性、耐溶剤性等に優れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、未硬化時の垂れ落
ちが抑制された液状硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】主鎖に
パーフルオロポリエーテルセグメント又はパーフルオロ
アルキレンセグメントを有し、かつ末端にアルケニル基
を有するポリマーを、白金系触媒存在下でヒドロシリル
基含有化合物と反応させてゴム硬化物を得る方法は、米
国特許第4,100,136号、同4,565,714
号、同5,312,885号、同5,380,811
号、同5,416,183号公報などに記載されてい
る。これらは、ポリマーの分子量や充填剤をはじめとす
る各種添加剤等によって粘度は異なるものの、未硬化状
態では液状であり、その大部分は流れ出し(垂れ落ち)
を生ずる。用途によってはこの流動性が有用な場合もあ
る。例えば、凹部にまんべんなく流し込む場合や、細か
な隙間にしみ込ませたい場合などである。これに対し
て、機械、電気、電子、建築などの産業分野におけるシ
ール剤、パッキン剤、コーティング剤として使用される
場合は、重力以外の応力が加えられないときには未硬化
状態でも流れ出さずにそのまま留まっていることが必要
とされる。
【0003】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、未硬化時の垂れ落ちが防止され、かつ硬化後の物性
に影響を与えることがない、液状硬化性組成物を提供す
ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、主鎖中に2価のパーフルオロアルキレン構
造又は2価のパーフルオロポリエーテル構造を有するア
ルケニル基含有パーフルオロ化合物を主成分とする付加
硬化(ヒドロシリル化による硬化)型の液状硬化性組成
物に、ポリオキシアルキレン化合物(ポリエーテル化合
物)を添加することにより、未硬化時の垂れ落ちが抑制
された組成物が得られることを知見し、本発明をなすに
至った。
【0005】即ち、本発明は、 (A)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2価のパーフルオロアルキレン構造又は2
価のパーフルオロポリエーテル構造を有し、25℃にお
ける粘度が25〜1,000,000cp(センチポイ
ズ)であるパーフルオロ化合物、 (B)1分子中にヒドロシリル基(SiH基)を少なく
とも2個有する有機ケイ素化合物;(A)成分のアルケ
ニル基に対するヒドロシリル基のモル比が0.5〜5と
なる量、 (C)(A)成分と(B)成分とのヒドロシリル化に必
要な有効量の白金族化合物触媒、 (D)分子量100〜100,000のポリオキシアル
キレン化合物;(A)成分100重量部に対し0.01
〜10重量部、 (E)充填剤;(A)成分100重量部に対し2〜20
0重量部を含有することを特徴とする液状硬化性組成物
を提供する。
【0006】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の硬化性組成物の第1成分〔(A)成分〕は、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2価パーフルオロアルキレン構造又は2価パーフル
オロポリエーテル構造を有し、25℃における粘度が2
5〜1,000,000cp、より好ましくは100〜
100,000cpであるパーフルオロ化合物であり、
このパーフルオロ化合物としては、例えば下記一般式
(1)で示されるものが挙げられる。
【0007】
【化2】
【0008】ここで、Rfは、2価パーフルオロアルキ
レン基又は2価パーフルオロポリエーテル基であり、特
に2価パーフルオロアルキレン基としては −Cm2m− (但し、m=1〜10、好ましくは2〜6である。)で
示されるものが好ましく、2価パーフルオロポリエーテ
ル基としては下記式で示されるものが好ましい。
【0009】
【化3】
【0010】次に、Qは下記一般式(2)、(3)又は
(4)で示される基である。
【0011】
【化4】
【0012】ここで、R1は水素原子又は置換又は非置
換の1価炭化水素基であり、置換又は非置換の1価炭化
水素基としては炭素数1〜12のものが好ましく、これ
らの基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、te
rt−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等
のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、
シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、フェニル基、
トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベ
ンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等の
アラルキル基あるいはこれらの基の水素原子の一部又は
全部をフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子等で置換し
たクロロメチル基、ブロモエチル基、クロロプロピル
基、トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,5,
5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基等を挙げるこ
とができる。
【0013】R2は置換又は非置換の2価炭化水素基で
あり、これは炭素数1〜10、特に2〜6のものが好適
である。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、メチルエチレン基、ブチレン基、へキサメチレ
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レン基、
あるいはこれらの水素原子の一部をハロゲン原子で置換
した基等を挙げることができる。なお、式(4)におい
て、2個のR2は互いに同一でも異なっていてもよい。
【0014】R3は結合途中に酸素原子、窒素原子、ケ
イ素原子及び硫黄原子の1種又は2種以上を介在させて
もよい置換又は非置換の2価炭化水素基、あるいは、下
記一般式(5)又は(6)で示される基である。
【0015】
【化5】 (式中、R4は置換又は非置換の1価炭化水素基であ
り、R5は炭素原子、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子
及び硫黄原子の1種又は2種以上を主鎖構造中に含む基
である。)
【0016】ここで、R3の式(5)、(6)で示され
る基において、R4の1価炭化水素基としては、R1で説
明した置換又は非置換の1価炭化水素基と同様のものが
挙げられる。また、R5の例として、置換又は非置換の
2価炭化水素基が挙げられるが、これは炭素数1〜2
0、特に1〜10の2価炭化水素基が好適であり、具体
的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチ
ルエチレン基、ブチレン基、へ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レン基、これらの基
の水素原子の一部をハロゲン原子等で置換した基、ある
いはこれらの置換又は非置換のアルキレン基、アリーレ
ン基の組合せなどが例示される。
【0017】また、R5の他の例として酸素原子、窒素
原子、ケイ素原子、硫黄原子の1種又は2種以上を主鎖
構造中に含む2価の基が挙げられる。
【0018】この場合、酸素原子は−O−、硫黄原子は
−S−、窒素原子は−NR−(Rは水素原子又は炭素数
1〜8、特に1〜6のアルキル基又はアリール基であ
る)などとして介在させることができ、またケイ素原子
はオルガノシロキサンを含有する基あるいはオルガノシ
リレン基として介在させることもでき、具体的には下記
の基を例示することができる。
【0019】
【化6】
【0020】一方、R3の結合途中に酸素原子、窒素原
子、ケイ素原子及び硫黄原子の1種又は2種以上を介在
させてもよい置換又は非置換の2価炭化水素基として
は、上記R5で説明した置換又は非置換の2価炭化水素
基及びこれに上記酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、硫
黄原子介在基を介在させたものが示される。
【0021】上記式(2)、(3)、(4)により示さ
れる式(1)中のQとしては具体的に下記の基が例示さ
れる。なお、以下の一般式において、Meはメチル基、
Phはフェニル基を示す。
【0022】
【化7】
【0023】
【化8】
【0024】なお、上記式(1)においてaは0以上の
整数であり、従って、式(1)の化合物は1分子中に2
価パーフルオロアルキレン基又は2価パーフルオロポリ
エーテル基を1個以上含むものであるが、aは好ましく
は0〜10、特に0〜6の整数である。
【0025】次に、Xは、下記に挙げるものである。
【0026】
【化9】
【0027】また、pは0又は1であり、式(1)のパ
ーフルオロ化合物は両末端にビニル基、アリル基等を有
するものである。
【0028】上記(A)成分のパーフルオロ化合物は2
5℃での粘度が25〜1,000,000cpの範囲に
あることが必要で、特に100〜60,000cpであ
ることが好ましい。粘度がこの範囲外であるときは満足
する特性を有するゴム硬化物を形成することが困難とな
ったり、作業性が低下する等の不都合を生じるおそれが
ある。
【0029】次に、本発明の第2成分〔(B)成分〕
は、有機ケイ素化合物であり、上記(A)成分の架橋
剤、鎖長延長剤として作用する。この(B)成分の有機
ケイ素化合物は、1分子中にヒドロシリル基(SiH
基)を2個以上有するものであれば特に制限されるもの
ではないが、(A)成分との相溶性、分散性、硬化後の
均一性を考慮すると、1分子中に1個以上の1価のパー
フルオロオキシアルキル基、1価のパーフルオロアルキ
ル基、2価のパーフルオロオキシアルキレン基又は2価
のパーフルオロアルキレン基を有し、且つ2個以上、好
ましくは3個以上のヒドロシリル基、即ちSiH基を有
するものが好ましい。このパーフルオロオキシアルキル
基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロオキシアル
キレン基、パーフルオロアルキレン基としては、特に下
記一般式で示されるものを挙げることができる。
【0030】
【化10】
【0031】この有機ケイ素化合物としては、環状でも
鎖状でもよく、更に三次元網状でもよく、特にケイ素原
子に結合した1価の置換基として下記一般式で示される
パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルキルエーテ
ル基あるいはパーフルオロアルキレン基を含有する1価
の有機基を分子中に少なくとも1個有するものを挙げる
ことができる。
【0032】
【化11】
【0033】ここで、R6はメチレン基、エチレン基、
プロピレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、
ヘキサメチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等の
アリーレン基などの好ましくは炭素数1〜10、特に2
〜6の2価炭化水素基、R7は水素原子あるいは前記し
たR1と同様の好ましくは炭素数1〜8、特に1〜6の
1価炭化水素基、Rf1 は前記一般式で挙げた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価のパーフルオロオキシアルキレン基又は2
価のパーフルオロアルキレン基である。
【0034】また、この(B)成分の有機ケイ素化合物
における1価又は2価の含フッ素置換基、即ちパーフル
オロアルキル基、パーフルオロオキシアルキル基、パー
フルオロオキシアルキレン基あるいはパーフルオロアル
キレン基を含有する1価の有機基以外のケイ素原子に結
合した1価の置換基としては、前記したR1と同様の好
ましくは脂肪族不飽和結合を含まない炭素数1〜10、
特に1〜8の1価炭化水素基が挙げられる。
【0035】この有機ケイ素化合物における分子中のケ
イ素原子数はこれに限られるものではないが、通常2〜
60、好ましくは3〜30程度のものが挙げられる。
【0036】このような有機ケイ素化合物としては、例
えば下記の化合物が挙げられる。下記式でMeはメチル
基、Phはフェニル基を示す。なお、これらの化合物
は、単独で使用しても良く、併用しても良い。
【0037】
【化12】
【0038】
【化13】
【0039】
【化14】
【0040】上記(B)成分の配合量は組成物全系、特
に(A)成分中に含まれるビニル基、アリル基、シクロ
アルケニル基等のアルケニル基1モルに対し(B)成分
中のヒドロシリル基、即ちSiH基を、好ましくは0.
5〜5モル、より好ましくは1〜2モル供給する量であ
る。0.5モル未満では架橋度合いが不十分になり、5
モルを超えると鎖長延長が優先し硬化が不十分となった
り、発泡したり、耐熱性、圧縮永久歪特性等を悪化させ
る場合がある。なお、この(B)成分の(A)成分に対
する配合量は、通常、(A)成分100重量部に対して
0.1〜50重量部の範囲とすることもできる。
【0041】本発明の第3成分〔(C)成分〕にかかる
白金族金属化合物は、上記(A)成分と(B)成分との
付加反応(ヒドロシリル化反応)用触媒であり、硬化促
進剤として作用するものである。
【0042】ここで、白金族金属化合物は一般に貴金属
の化合物であり、高価格であることから、比較的入手し
やすい白金化合物がよく用いられる。
【0043】白金化合物としては、例えば塩化白金酸又
は塩化白金酸とエチレン等のオレフィンとの錯体、アル
コールやビニルシロキサンとの錯体、白金/シリカ又は
アルミナ又はカーボン等を例示することができるが、こ
れらに限定されるものではない。白金化合物以外の白金
族金属化合物としては、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Rh
Cl(PPh33、RhCl(CO)(PPh32、R
hCl(C242、Ru3(CO)12、IrCl(C
O)(PPh32、Pd(PPh34等を例示すること
ができる。
【0044】これらの触媒の使用量は、特に制限される
ものではなく、触媒量で所望とする硬化速度を得ること
ができるが、経済的見地又は良好な硬化物を得るために
は、硬化性組成物全量に対して0.1〜1,000pp
m(白金族金属換算)、より好ましくは0.1〜500
ppm(同上)程度の範囲とするのがよい。
【0045】本発明の第4成分〔(D)成分〕は、ポリ
オキシアルキレン化合物で、これは本発明の組成物に垂
れ落ちを抑制する効果を与えるものである。このポリオ
キシアルキレン化合物としては、主鎖がポリオキシアル
キレン鎖であるものであればいずれのものでもよいが、
特に下記一般式 A−O−(Ci2iO)j−B で示されるものが好ましい。
【0046】ここで、A,Bは水素原子又は1価の有機
基を示し、iはそれぞれ独立に2〜4の整数、jは1以
上、好ましくは2〜200、更に好ましくは2〜50の
整数である。
【0047】A,Bは本発明の組成物の硬化性を損なう
ものでなければ特に限定されず、例えば炭素数1〜12
のアルキル基、環内に5〜7個の炭素原子を有するシク
ロアルキル基、単核及び2核の炭素数6〜12のアリー
ル基、炭素数1〜20のエステル形成基などが挙げられ
る。なお、エステル形成基としては具体的に CH3(CH26CO− CH3(CH210CO− CH3(CH216CO− 等を例示することができる。
【0048】上記(D)成分の分子量は100〜10
0,000の範囲、特に200〜10,000の範囲が
好ましい。100未満では組成物の垂れ落ち防止効果が
低下し、100,000を超えると粘度が高くなりすぎ
て混練時の作業性が低下するおそれがある。
【0049】(D)成分の添加量は、(A)成分100
重量部に対し0.01〜10重量部、より好ましくは
0.05〜5重量部である。0.01重量部より少ない
とその配合効果が十分ではなく、10重量部を超えると
本発明組成物が有する耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、ゴ
ム強度などの物性が低下する。
【0050】本発明の第5成分〔(E)成分〕の充填剤
は公知のものでよく、これにはヒュームドシリカ、沈澱
シリカ、石英粉末、珪藻土、酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化鉛、酸化鉄、カーボンブラック、ベントナイ
ト、グラファイト、炭酸カルシウム、マイカ、クレイ、
ガラスビーズ、ガラスマイクロバルーン、シラスバルー
ン、ガラス繊維、ポリ塩化ビニルビーズ、ポリスチレン
ビーズ、アクリルビーズなどが例示されるが、これはヘ
キサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オク
タメチルシクロテトラシロキサンなどのシラン、シロキ
サンで表面を処理したヒュームドシリカであってもよ
い。なお、この(E)成分の使用量は、(A)成分10
0重量部に対し2重量部未満では本発明の組成物から得
られる硬化弾性体が機械的強度の劣るものとなり、20
0重量部を超えると良質のゴム弾性体が得られなくなる
ので、2〜200重量部の範囲、好ましくは5〜100
重量部の範囲とすることがよい。
【0051】本発明の硬化性組成物には、その実用性を
高めるために種々の添加剤を必要に応じて添加すること
ができる。これら添加剤として具体的には、硬化性組成
物の硬化速度を制御する目的で加えるCH2=CH
(R)SiO単位(式中、Rは水素原子又は置換もしく
は非置換の1価炭化水素基である。)を含むポリシロキ
サン(特公昭48−10947号公報参照)及びアセチ
レン化合物(米国特許第3,445,420号及び特公
昭54−3774号公報参照)、更に、重金属のイオン
性化合物(米国特許第3,532,649号公報参照)
等を例示することができる。
【0052】また、未硬化時の吐出性向上や、硬化物の
硬度制御などの目的で分子中に1個のアルケニル基を有
する化合物を添加してもよい。
【0053】本発明の硬化性組成物の製造方法は特に制
限されず、上記成分を練り合わせることにより製造する
ことができる。
【0054】また、得られた組成物を硬化させるには、
(A)成分の官能基の種類、(C)成分の触媒の種類な
どにより室温硬化も可能であるが、通常は組成物を10
0〜200℃にて数分から数時間程度の時間で硬化させ
ることが好ましい。
【0055】本発明の硬化性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、パーフルオロオクタン等を加えて所望の濃度に溶解
してから使用することもできる。
【0056】なお、本発明の硬化性組成物の粘度は、2
5℃において10〜100,000p、特に50〜2
0,000pとすることができる。
【0057】
【発明の効果】本発明の液状硬化性組成物は、垂れ落ち
が防止されたものであり、またその硬化物は耐熱性、耐
薬品性、耐溶剤性等に優れたものである。
【0058】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0059】なお、下記例において、部は重量部を示
し、粘度は25℃における測定値である。また、垂れ落
ち防止効果はJIS A5758に定められたスランプ
試験による結果である。
【0060】〔実施例1〜3,比較例1〕下記式(i)
で示されるポリマー(粘度4,400cp、平均分子量
16,500、ビニル基量0.013モル/100g)
100部に{Si(CH332NHで処理された比表
面積300m2/gの煙霧質シリカ20部を加え混合熱
処理した後、3本ロールミル上にて混合し、更に、エチ
ニルシクロへキサノールの50%トルエン溶液を0.3
部、塩化白金酸を下記式(ii)で示される化合物で変
性した触媒のトルエン溶液(白金濃度0.5重量%)
0.2部、下記式(iii)で示される多官能の含フッ
素水素シロキサン2.4部、及び表1に示すポリオキシ
アルキレン化合物を均一に混合した。
【0061】得られた組成物についてスランプ試験を行
い、150℃,1時間で硬化させ、その物性を評価し
た。結果を表1に示す。
【0062】
【化15】
【0063】
【表1】
【0064】〔実施例4〜6,比較例2〕前記式(i)
で示されるポリマー100部に{Si(CH332
Hで処理された比表面積300m2/gの煙霧質シリカ
15部と平均粒径7μmの珪藻土25部を加え、混合熱
処理した後、3本ロールミル上にて混合し、更に、エチ
ニルシクロへキサノールの50%トルエン溶液を0.3
部、塩化白金酸を前記式(ii)で示される化合物で変
性した触媒のトルエン溶液(白金濃度0.5重量%)
0.2部、下記式(iv)で示される3官能の含フッ素
水素シロキサン2.7部、及び表2に示すポリオキシア
ルキレン化合物を均一に混合した。
【0065】得られた組成物についてスランプ試験を行
い、150℃,1時間で硬化させ、その物性を評価し
た。結果を表2に示す。
【0066】
【化16】
【0067】
【表2】
【0068】〔実施例7〜9,比較例3〕下記式(v)
で示されるポリマー(ビニル基量0.013モル/10
0g)100部に平均粒径1.5μmの粉砕シリカ50
部を加え混合熱処理した後、3本ロールミル上にて混合
し、更に、エチニルシクロへキサノールの50%トルエ
ン溶液を0.3部、塩化白金酸を前記式(ii)で示さ
れる化合物で変性した触媒のトルエン溶液(白金濃度
0.5重量%)0.2部、下記式(vi)で示される多
官能の含フッ素水素シロキサン3.2部、及び表3に示
すポリオキシアルキレン化合物を均一に混合した。
【0069】得られた組成物についてスランプ試験を行
い、150℃,1時間で硬化させ、その物性を評価し
た。結果を表3に示す。
【0070】
【化17】
【0071】
【表3】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)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2価のパーフルオロアルキ
    レン構造又は2価のパーフルオロポリエーテル構造を有
    し、25℃における粘度が25〜1,000,000c
    p(センチポイズ)であるパーフルオロ化合物、 (B)1分子中にヒドロシリル基(SiH基)を少なく
    とも2個有する有機ケイ素化合物;(A)成分のアルケ
    ニル基に対するヒドロシリル基のモル比が0.5〜5と
    なる量、 (C)(A)成分と(B)成分とのヒドロシリル化に必
    要な有効量の白金族化合物触媒、 (D)分子量100〜100,000のポリオキシアル
    キレン化合物;(A)成分100重量部に対し0.01
    〜10重量部、 (E)充填剤;(A)成分100重量部に対し2〜20
    0重量部を含有することを特徴とする液状硬化性組成
    物。
  2. 【請求項2】 (A)成分のパーフルオロ化合物が、下
    記一般式(1) 【化1】 で示される化合物である請求項1記載の組成物。
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