JPS63152634A - フルオロシリコ−ン共重合体の製造方法 - Google Patents
フルオロシリコ−ン共重合体の製造方法Info
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- JPS63152634A JPS63152634A JP19635487A JP19635487A JPS63152634A JP S63152634 A JPS63152634 A JP S63152634A JP 19635487 A JP19635487 A JP 19635487A JP 19635487 A JP19635487 A JP 19635487A JP S63152634 A JPS63152634 A JP S63152634A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はフルオロシリコーン共重合体を製造する方法に
関するものである。
関するものである。
[従来の技術]
環状ポリシロキサンを開環重合してジオルガノポリシロ
キサンからなるシリコーン重合体を製造することが知ら
れている。シリコーン重合体はシリコーン油、シリコー
ンエラストマー、シリコーンゴム、その他の用途に使用
される。
キサンからなるシリコーン重合体を製造することが知ら
れている。シリコーン重合体はシリコーン油、シリコー
ンエラストマー、シリコーンゴム、その他の用途に使用
される。
エラストマーやゴムはまたビニル基などの不飽和基を有
するシリコーン重合体を架橋することによっても得られ
る。フルオロアルキル基を有する環状ポリシロキサンよ
りフルオロシリコーン重合体と呼ばれるフルオロアルキ
ル基含有ジオルガノポリシロキサンが得られる。代表的
なフルオロシリコーン重合体として、メチルトリフルオ
ロプロピルシロキサン単位を有する重合体(特公昭34
−10940号公報参照)やその単位を有するフルオロ
シリコーン共重合体(特公昭60−10045号公報や
特開昭56−92921号公報参照)が知られている。
するシリコーン重合体を架橋することによっても得られ
る。フルオロアルキル基を有する環状ポリシロキサンよ
りフルオロシリコーン重合体と呼ばれるフルオロアルキ
ル基含有ジオルガノポリシロキサンが得られる。代表的
なフルオロシリコーン重合体として、メチルトリフルオ
ロプロピルシロキサン単位を有する重合体(特公昭34
−10940号公報参照)やその単位を有するフルオロ
シリコーン共重合体(特公昭60−10045号公報や
特開昭56−92921号公報参照)が知られている。
これらフルオロシリコーン(共)重合体はアルカリ触媒
の存在下にフルオロアルキル基含有環状ポリシロキサン
(またはそ4と他の環状ポリシロキサン)を開環重合し
て製造される。アルカリ触媒としては種々のアルカリ触
媒を使用することができる。たとえば、アルカリ金属水
酸化物、第4級アンモニウム水酸化物、これら水酸化物
のシラノレート、これら水酸化物やシラノレートと環状
エーテル類あるいは非環状エーテル類との錯体、アルキ
ルリチウムなどがある。
の存在下にフルオロアルキル基含有環状ポリシロキサン
(またはそ4と他の環状ポリシロキサン)を開環重合し
て製造される。アルカリ触媒としては種々のアルカリ触
媒を使用することができる。たとえば、アルカリ金属水
酸化物、第4級アンモニウム水酸化物、これら水酸化物
のシラノレート、これら水酸化物やシラノレートと環状
エーテル類あるいは非環状エーテル類との錯体、アルキ
ルリチウムなどがある。
これらアルカリ触媒については、たとえば上記公報や特
公昭55−50056号公報、特公昭59−10739
号公報、特公昭61−8095号公報、特公昭61−1
0487号公報などに記載されている。
公昭55−50056号公報、特公昭59−10739
号公報、特公昭61−8095号公報、特公昭61−1
0487号公報などに記載されている。
[発明の解決しようとする問題点]
メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン系のフルオ
ロシリコーン重合体やその架橋物は、耐溶剤性の面で不
十分な点がある。即ち、これは燃料油などの非極性溶剤
に対する耐油性は優れているものの、アセトンなどの極
性溶剤に対しては著しく膨潤し耐性を有していない。
ロシリコーン重合体やその架橋物は、耐溶剤性の面で不
十分な点がある。即ち、これは燃料油などの非極性溶剤
に対する耐油性は優れているものの、アセトンなどの極
性溶剤に対しては著しく膨潤し耐性を有していない。
一方1本発明者の検討によればC,F、C11,CI+
□−な 。
□−な 。
どの長鎖ポリフルオロアルキル基を有するフルオロシリ
コーン重合体は、極性溶剤、非極性溶剤のいずれに対し
ても優れた耐溶剤性を何する。しかし、この長鎖ポリフ
ルオロアルキル基を有するフルオロシリコーン重合体は
、通常架橋なしには十分な機械的特性を発揮させること
は困難である。しかも、このフルオロシリコーン重合体
は架橋が容易ではなく、架橋性を向上させるためには多
くの架橋性基を導入しなくてはならないことがわかった
。このため、長鎖フルオロアルキル基を有するフルオロ
シリコーン重合体には、全ジオルガノシロキサン単位に
対して架橋性基であるビニル基を有するジオルガノシロ
キサン単位を現状では少なくとも約2〜4モル%導入す
る必要があると考えられる。しかし、架橋性を向上させ
るために架橋性基を多く導入して架橋すると、未反応架
橋性基が多く残存した架橋物となり易く、架橋物の安定
性が低下するおそれが大きくなる。従って、長鎖ポリフ
ルオロアルキル基を有するフルオロシリコーン重合体の
架橋性を改良し、より少ない量の架橋性基で充分な架橋
を行なうことが可能となるようなフルオロシリコーンm
合体が望まれる。
コーン重合体は、極性溶剤、非極性溶剤のいずれに対し
ても優れた耐溶剤性を何する。しかし、この長鎖ポリフ
ルオロアルキル基を有するフルオロシリコーン重合体は
、通常架橋なしには十分な機械的特性を発揮させること
は困難である。しかも、このフルオロシリコーン重合体
は架橋が容易ではなく、架橋性を向上させるためには多
くの架橋性基を導入しなくてはならないことがわかった
。このため、長鎖フルオロアルキル基を有するフルオロ
シリコーン重合体には、全ジオルガノシロキサン単位に
対して架橋性基であるビニル基を有するジオルガノシロ
キサン単位を現状では少なくとも約2〜4モル%導入す
る必要があると考えられる。しかし、架橋性を向上させ
るために架橋性基を多く導入して架橋すると、未反応架
橋性基が多く残存した架橋物となり易く、架橋物の安定
性が低下するおそれが大きくなる。従って、長鎖ポリフ
ルオロアルキル基を有するフルオロシリコーン重合体の
架橋性を改良し、より少ない量の架橋性基で充分な架橋
を行なうことが可能となるようなフルオロシリコーンm
合体が望まれる。
[問題点を解決するための手段]
本発明は前述の問題点を解決すべくなされた新たな組成
のフルオロシリコーン共重合体の製遣方法を提供する下
記の発明である。
のフルオロシリコーン共重合体の製遣方法を提供する下
記の発明である。
次の少なくとも2ないし3成分:
(イ)成畦R’、C)1.CII□(R’)SiJ−3
(式中、RIfは炭素数3〜9のパーフルオロアルキル
基、R1は低級アルキル基、あるいはフェニル基)で表
される環状トリシロキサンの少なくとも1種、15〜9
5モル% (ロ)式+R”rCHsCHz (R”) SiO+e
a C式中、R”rは炭素数1〜2のパーフルオロア
ルキル基、R2は低級アルキル基、あるいはフェニル基
1mは3〜6の整数)で表される環状ポリシロキサンの
少な(とも1種、5〜85モル% (ハ)式+R’R’SiO+ n (式中、R3は低
級アルキル基、アルケニル基あ−るいはフェニル基、R
4はR3と同一あるいは異なるR3と同種の基、nは3
〜6の整数)で表される環状ポリシロキサンの少なくと
も1 種、0〜20モル% をアルカリ触媒の存在下で開環重合し、所定の重合度に
達した時点で重合を停止させることを特徴とする25℃
で約100センチボイス以上の粘度を有するフルオロシ
リコーン共重合体の製造方法。
(式中、RIfは炭素数3〜9のパーフルオロアルキル
基、R1は低級アルキル基、あるいはフェニル基)で表
される環状トリシロキサンの少なくとも1種、15〜9
5モル% (ロ)式+R”rCHsCHz (R”) SiO+e
a C式中、R”rは炭素数1〜2のパーフルオロア
ルキル基、R2は低級アルキル基、あるいはフェニル基
1mは3〜6の整数)で表される環状ポリシロキサンの
少な(とも1種、5〜85モル% (ハ)式+R’R’SiO+ n (式中、R3は低
級アルキル基、アルケニル基あ−るいはフェニル基、R
4はR3と同一あるいは異なるR3と同種の基、nは3
〜6の整数)で表される環状ポリシロキサンの少なくと
も1 種、0〜20モル% をアルカリ触媒の存在下で開環重合し、所定の重合度に
達した時点で重合を停止させることを特徴とする25℃
で約100センチボイス以上の粘度を有するフルオロシ
リコーン共重合体の製造方法。
本発明における(イ)の環状トリシロキサン(以下環状
トリシロキサン(イ)という)としては、ill、の炭
素数が4〜6のもの、特に炭素数が4のものが好ましい
。R1,は分岐状のパーフルオロアルキル基であっても
よいが、直鎖状のパーフルオロアルキル基がより好まし
い。R″としては、低級アルキル基(炭素数4以下のア
ルキル基をいう、以下同様)が好ましく、その内でもメ
チル基かエチル基が好ましく特にメチル基が好ましい。
トリシロキサン(イ)という)としては、ill、の炭
素数が4〜6のもの、特に炭素数が4のものが好ましい
。R1,は分岐状のパーフルオロアルキル基であっても
よいが、直鎖状のパーフルオロアルキル基がより好まし
い。R″としては、低級アルキル基(炭素数4以下のア
ルキル基をいう、以下同様)が好ましく、その内でもメ
チル基かエチル基が好ましく特にメチル基が好ましい。
この環状トリシロキサン(イ)として、R1,が異なる
ものあるいはR1が異なるものを併用することができる
。
ものあるいはR1が異なるものを併用することができる
。
(ロ)の環状ポリシロキサン(以下、環状ポリシロキサ
ン(ロ)という)としては、Rz、が炭素数1のパーフ
ルオロアルキル基、即ちトリフルオロメチル基、である
ことが好ましい。R2としては、低級アルキル基が好ま
しく、その内でもメチル基かエチル基が好ましく特にメ
チル基が好ましい。mは3〜4が好ましく、環状トリシ
ロキサン(イ)との共重合性が高いm=3の環状トリシ
ロキサンが最も好ましい。上記と同様、環状ポリシロキ
サン(ロ)として、R2rが異なるもの、R2が異なる
もの、あるいはnが異なるものを併用することができる
。
ン(ロ)という)としては、Rz、が炭素数1のパーフ
ルオロアルキル基、即ちトリフルオロメチル基、である
ことが好ましい。R2としては、低級アルキル基が好ま
しく、その内でもメチル基かエチル基が好ましく特にメ
チル基が好ましい。mは3〜4が好ましく、環状トリシ
ロキサン(イ)との共重合性が高いm=3の環状トリシ
ロキサンが最も好ましい。上記と同様、環状ポリシロキ
サン(ロ)として、R2rが異なるもの、R2が異なる
もの、あるいはnが異なるものを併用することができる
。
本発明における(ハ)の環状ポリシロキサン(以下、環
状ポリシロキサン(ハ)という)としては、R″とR4
がそれぞれ低級アルキル基、アルケニル基、あるいはフ
ェニル基から選ばれ、かつR3とR4が同一あるいは異
なる環状ポリシロキサンの少なくとも1種からなる。環
状ポリシロキサン(ハ)としては、R3とR4の少なく
ともいずれかがアルケニル基である不飽和環状ポリシロ
キサンが好ましい。アルケニル基としては、ビニル基や
アリル基などの炭素数2〜6のアルケニル基が好ましく
、特にビニル基が好ましい。
状ポリシロキサン(ハ)という)としては、R″とR4
がそれぞれ低級アルキル基、アルケニル基、あるいはフ
ェニル基から選ばれ、かつR3とR4が同一あるいは異
なる環状ポリシロキサンの少なくとも1種からなる。環
状ポリシロキサン(ハ)としては、R3とR4の少なく
ともいずれかがアルケニル基である不飽和環状ポリシロ
キサンが好ましい。アルケニル基としては、ビニル基や
アリル基などの炭素数2〜6のアルケニル基が好ましく
、特にビニル基が好ましい。
R3あるいはR4がアルケニル基以外の場合、それは低
級アルキル基が好ましく、その内でもメチル基かエチル
基が好ましく特にメチル基が好ましい。nは3〜4が好
ましく、環状トリシロキサン(イ)や環状ポリシロキサ
ン(ロ)との共重合性が高いn=3の環状トリシロキサ
ンが最も好ましい。
級アルキル基が好ましく、その内でもメチル基かエチル
基が好ましく特にメチル基が好ましい。nは3〜4が好
ましく、環状トリシロキサン(イ)や環状ポリシロキサ
ン(ロ)との共重合性が高いn=3の環状トリシロキサ
ンが最も好ましい。
本発明において、環状ポリシロキサン(ハ)の使用は必
須ではない。しかし、機械的特性や耐溶剤性などの物性
の高いフルオロシリコーン共重合体得るには、そのフル
オロシリコーン共重合体は架橋性部位を有することが好
ましい。従って、本発明においては、R3とR4のいず
れか少なくとも一方がアルケニル基、特にビニル基であ
る環状ポリシロキサン(ハ)を共重合をさせることが好
ましい。この環状ポリシロキサン(ハ)としては、R1
とR4の一方が、ビニル基であり、他方がメチル基かエ
チル基、特にメチル基がである不飽和環状ポリシロキサ
ンが好ましく、特に不飽和環状トリシロキサンが最も好
ましい。
須ではない。しかし、機械的特性や耐溶剤性などの物性
の高いフルオロシリコーン共重合体得るには、そのフル
オロシリコーン共重合体は架橋性部位を有することが好
ましい。従って、本発明においては、R3とR4のいず
れか少なくとも一方がアルケニル基、特にビニル基であ
る環状ポリシロキサン(ハ)を共重合をさせることが好
ましい。この環状ポリシロキサン(ハ)としては、R1
とR4の一方が、ビニル基であり、他方がメチル基かエ
チル基、特にメチル基がである不飽和環状ポリシロキサ
ンが好ましく、特に不飽和環状トリシロキサンが最も好
ましい。
R3がビニル基であるとすると、この不飽和環状ポリシ
ロキサンは+CHzIIC1l (R’) SiO+7
で表わされる。不飽和環状ポリシロキサンを共重合する
場合、その量は後述のように通常少量で充分である。ま
た、環状ポリシロキサン(ハ)としては、不飽和環状ポ
リシロキサンと伴にさらに他の環状ポリシロキサン、た
とえばR3とR4がいずれも低級アルキル基、特にメチ
ル基、である不飽和基を有しない環状ポリシロキサンを
併用することもできる。勿論、要求物性などにより、環
状ポリシロキサン(ハ)として不飽和環状ポリシロキサ
ン以外の環状ポリシロキサンのみを使用することもでき
る。
ロキサンは+CHzIIC1l (R’) SiO+7
で表わされる。不飽和環状ポリシロキサンを共重合する
場合、その量は後述のように通常少量で充分である。ま
た、環状ポリシロキサン(ハ)としては、不飽和環状ポ
リシロキサンと伴にさらに他の環状ポリシロキサン、た
とえばR3とR4がいずれも低級アルキル基、特にメチ
ル基、である不飽和基を有しない環状ポリシロキサンを
併用することもできる。勿論、要求物性などにより、環
状ポリシロキサン(ハ)として不飽和環状ポリシロキサ
ン以外の環状ポリシロキサンのみを使用することもでき
る。
環状トリシロキサン(イ)、環状ポリシロキサン(ロ)
、環状ポリシロキサン(ハ)の合計モル数に対する環状
トリシロキサン(イ)のモル数は15〜95モル%、環
状ポリシロキサン(ロ)は5〜85モル%、および環状
ポリシロキサン(八)0〜20モル%であることが必要
である。この仕込みモル比によって得られる重合体中の
各千ツマ−の開環重合した単位はほぼこの仕込みモル比
に等しくなる。しかし、実際は、後述のように未反応千
ツマ−や解重合化合物の存在、あるいは各千ツマー重合
性の相違などにより、必ずしもモノマーの仕込みモル比
と重合体中の各単位のモル比は完全には一致しない。物
性のより良好な重合体は、環状トリシロキサン(イ)の
開環重合単位を全開環重合単位に対して約20〜90モ
ル%、特に約30〜70モル%含む重合体である。この
ような好ましい重合体は、全モノマーに対する環状トリ
シロキサン(イ)の割合が約20〜90モル%、特に約
30〜70モル%の仕込みモル比で得られる。従って、
環状ポリシロキサン(ロ)の割合は約10〜80モル%
、特に約30〜70モル%が好ましい。
、環状ポリシロキサン(ハ)の合計モル数に対する環状
トリシロキサン(イ)のモル数は15〜95モル%、環
状ポリシロキサン(ロ)は5〜85モル%、および環状
ポリシロキサン(八)0〜20モル%であることが必要
である。この仕込みモル比によって得られる重合体中の
各千ツマ−の開環重合した単位はほぼこの仕込みモル比
に等しくなる。しかし、実際は、後述のように未反応千
ツマ−や解重合化合物の存在、あるいは各千ツマー重合
性の相違などにより、必ずしもモノマーの仕込みモル比
と重合体中の各単位のモル比は完全には一致しない。物
性のより良好な重合体は、環状トリシロキサン(イ)の
開環重合単位を全開環重合単位に対して約20〜90モ
ル%、特に約30〜70モル%含む重合体である。この
ような好ましい重合体は、全モノマーに対する環状トリ
シロキサン(イ)の割合が約20〜90モル%、特に約
30〜70モル%の仕込みモル比で得られる。従って、
環状ポリシロキサン(ロ)の割合は約10〜80モル%
、特に約30〜70モル%が好ましい。
環状ポリシロキサン(ハ)は前記のように必須の成分で
はない。しかし、その内子飽和環状ポリシロキサンは架
橋性の向上のため上記2種の千ツマ−に共重合させるこ
とが好ましい。環状ポリシロキサン(ハ)が不飽和環状
ポリシロキサンのみの場合、全モノマーに対するその割
合は約0.1〜6モル%、特に約0.02〜1.5モル
%が好ましい。特に、不飽和環状ポリシロキサンをこの
割合で使用し、かつ不飽和環状ポリシロキサン以外の環
状ポリシロキサン(ハ)を実質的に使用しないことが好
ましい。しかしながら、逆に不飽和環状ポリシロキサン
を使用せず、かつ他の環状ポリシロキサン(ハ)を使用
し、あるいは使用せずにフルオロシリコーン重合体を製
造することができる。このようなフルオロシリコーン重
合体はそのままシリコーン油などの種々の用途に使用す
ることができ、さらに重合体形成後に架橋性基を導入し
架橋するなどの方法で架橋を行うことができる。特に、
環状トリシロキサン(杓の重合単位が比較的低い重合体
は、従来の環状ポリシロキサン(ロ)の重合体と同様の
方法で不飽和環状ポリシロキサンを共重合させることな
く架橋を行うことができる。
はない。しかし、その内子飽和環状ポリシロキサンは架
橋性の向上のため上記2種の千ツマ−に共重合させるこ
とが好ましい。環状ポリシロキサン(ハ)が不飽和環状
ポリシロキサンのみの場合、全モノマーに対するその割
合は約0.1〜6モル%、特に約0.02〜1.5モル
%が好ましい。特に、不飽和環状ポリシロキサンをこの
割合で使用し、かつ不飽和環状ポリシロキサン以外の環
状ポリシロキサン(ハ)を実質的に使用しないことが好
ましい。しかしながら、逆に不飽和環状ポリシロキサン
を使用せず、かつ他の環状ポリシロキサン(ハ)を使用
し、あるいは使用せずにフルオロシリコーン重合体を製
造することができる。このようなフルオロシリコーン重
合体はそのままシリコーン油などの種々の用途に使用す
ることができ、さらに重合体形成後に架橋性基を導入し
架橋するなどの方法で架橋を行うことができる。特に、
環状トリシロキサン(杓の重合単位が比較的低い重合体
は、従来の環状ポリシロキサン(ロ)の重合体と同様の
方法で不飽和環状ポリシロキサンを共重合させることな
く架橋を行うことができる。
開環重合触媒としては、前記公知例などに記載されてい
るアルカリ触媒を使用することができる。特に、水酸化
カリウムと環状エーテル類や非環状エーテル類などのエ
ーテル類との錯体、水酸化カリウムのシラノレートと同
エーテル類との錯体などの活性の高いアルカリ触媒の使
用が好ましい。シラノレートとしては、特に前記環状ト
リシロキサン(イ)および/または前記環状ポリシロキ
サン(ロ)と水酸化カリウムを反応させて得られるシラ
ノレートが好ましい。
るアルカリ触媒を使用することができる。特に、水酸化
カリウムと環状エーテル類や非環状エーテル類などのエ
ーテル類との錯体、水酸化カリウムのシラノレートと同
エーテル類との錯体などの活性の高いアルカリ触媒の使
用が好ましい。シラノレートとしては、特に前記環状ト
リシロキサン(イ)および/または前記環状ポリシロキ
サン(ロ)と水酸化カリウムを反応させて得られるシラ
ノレートが好ましい。
アルカリ触媒の使用量は特に限定されるものではないが
、全モノマーに対して約0.1〜11000pp 、特
にI〜!00ppmが適当である。
、全モノマーに対して約0.1〜11000pp 、特
にI〜!00ppmが適当である。
一般的に環状ポリシロキサンは環が大きくなる程開環重
合性が低く、また環の大きさが同じ場合ケイ素原子に結
合している置換基がバルキーになる程開環重合性が低い
。本発明者の検討によればR’、CIl、C11□基を
有する環状ポリシロキサンは、環状トリシロキサン(即
ち、環状トリシロキサン(イ))の場合には開環重合す
るがそれよりも環の大きい環状ポリシロキサン(たとえ
ば、環状テトラシロキサン)はほとんど開環重合しない
。一方、R2rC112CI+!基や低級アルキル基等
の置換基を有する環状ポリシロキサン(即ち、環状ポリ
シロキサン(ロ)や同(ハ))は環の大きさにかかわら
ず開環重合する。勿論、アルカリ触媒の活性が低い場合
には、これらの内の特に環の大きいものは開環重合し難
いものがある。それ故に、本発明においては、 R”、
Cl1lCI+、基を有する環状ポリシロキサンとして
は。
合性が低く、また環の大きさが同じ場合ケイ素原子に結
合している置換基がバルキーになる程開環重合性が低い
。本発明者の検討によればR’、CIl、C11□基を
有する環状ポリシロキサンは、環状トリシロキサン(即
ち、環状トリシロキサン(イ))の場合には開環重合す
るがそれよりも環の大きい環状ポリシロキサン(たとえ
ば、環状テトラシロキサン)はほとんど開環重合しない
。一方、R2rC112CI+!基や低級アルキル基等
の置換基を有する環状ポリシロキサン(即ち、環状ポリ
シロキサン(ロ)や同(ハ))は環の大きさにかかわら
ず開環重合する。勿論、アルカリ触媒の活性が低い場合
には、これらの内の特に環の大きいものは開環重合し難
いものがある。それ故に、本発明においては、 R”、
Cl1lCI+、基を有する環状ポリシロキサンとして
は。
環状トリシロキサン(イ)でなくてはならず、またアル
カリ触媒としては活性の高い前記のようなアルカリ触媒
の使用が好ましい。
カリ触媒としては活性の高い前記のようなアルカリ触媒
の使用が好ましい。
上記環、状ポリシロキサンの開環重合性は重合操作に影
響を与える。前記特公昭34−10940号公報などに
記載されているように、環状ポリシロキサンの開環重合
反応は開環重合体が分解して環状ポリシロキサンを生−
じる分解反応を伴う。分解して生じる環状ポリシロキサ
ンは環状トリシロキサン以外に環状テトラシロキサンな
どのより環の大きい環状ポリシロキサンを含む。従って
、これら分解生成物が開環重合しつる環状ポリシロキサ
ンであれば、開環重合反応は最終的にある平衡状態に達
する。ところが、前記のようにR’、CllIC11,
基を有する環状ポリシロキサンは、環状トリシロキサン
(イ)を除いてより環の大きい環状ポリシロキサンはほ
とんど開環重合しない。従って、環状トリシロキサン(
イ)が開環重合した共重合体から分解反応で生じたR’
、Cl1iCI+、基を有するより環の大きい環状ポリ
シロキサンは副生物として反応系に残る結果となる。仮
に、本発明において開環重合反応を平衡状態に達するま
で進行させたとすれば、環状ポリシロキサン(ロ)のみ
、あるいはそれと環状ポリシロキサン(ハ)との重合体
からなり、重合体中に環状トリシロキサン(イ)開環重
合単位はほとんど存在しないものとなると考えられる。
響を与える。前記特公昭34−10940号公報などに
記載されているように、環状ポリシロキサンの開環重合
反応は開環重合体が分解して環状ポリシロキサンを生−
じる分解反応を伴う。分解して生じる環状ポリシロキサ
ンは環状トリシロキサン以外に環状テトラシロキサンな
どのより環の大きい環状ポリシロキサンを含む。従って
、これら分解生成物が開環重合しつる環状ポリシロキサ
ンであれば、開環重合反応は最終的にある平衡状態に達
する。ところが、前記のようにR’、CllIC11,
基を有する環状ポリシロキサンは、環状トリシロキサン
(イ)を除いてより環の大きい環状ポリシロキサンはほ
とんど開環重合しない。従って、環状トリシロキサン(
イ)が開環重合した共重合体から分解反応で生じたR’
、Cl1iCI+、基を有するより環の大きい環状ポリ
シロキサンは副生物として反応系に残る結果となる。仮
に、本発明において開環重合反応を平衡状態に達するま
で進行させたとすれば、環状ポリシロキサン(ロ)のみ
、あるいはそれと環状ポリシロキサン(ハ)との重合体
からなり、重合体中に環状トリシロキサン(イ)開環重
合単位はほとんど存在しないものとなると考えられる。
上記の故に、本発明においては、開環重合反応をその平
衡状態に達する曲に停止しなければならない。通常、得
られる重合体としてはより高分子■のもの程好ましく、
かつ環状トリシロキサン(イ)の利用効率を考えると、
開環重合反応の停止は、生じる重合体の分子量がほぼ最
大になった時点あるいはそれ以前に行なわれることが好
ましい。生じる重合体の分子量は反応系の粘度にほぼ比
例すると考えられる。従って、開環重合反応の停止は、
反応系の粘度がほぼ最高に達した時点あるいはそれ以前
の所望の粘度に達した時点に行なわれることが好ましい
。勿論、他の分子量測定法で開環重合反応の停止時点を
決めることもでき、さらに反応条件と生じる重合体の分
子量との関係を明らかにして反応条件(たとえば1反応
時間)によって停止時点を決めることができる。
衡状態に達する曲に停止しなければならない。通常、得
られる重合体としてはより高分子■のもの程好ましく、
かつ環状トリシロキサン(イ)の利用効率を考えると、
開環重合反応の停止は、生じる重合体の分子量がほぼ最
大になった時点あるいはそれ以前に行なわれることが好
ましい。生じる重合体の分子量は反応系の粘度にほぼ比
例すると考えられる。従って、開環重合反応の停止は、
反応系の粘度がほぼ最高に達した時点あるいはそれ以前
の所望の粘度に達した時点に行なわれることが好ましい
。勿論、他の分子量測定法で開環重合反応の停止時点を
決めることもでき、さらに反応条件と生じる重合体の分
子量との関係を明らかにして反応条件(たとえば1反応
時間)によって停止時点を決めることができる。
開環重合により生じる重合体の分子量の調節は、また水
や低分子量オルガノポリシロキサンなどの連鎖移動剤を
用いて行なうことができる。この方法による分子量の調
節は、上記最大分子量に達する以前の比較的低い分子量
の重合体を製造する場合に用いられる。即ち、より活性
の高いアルカリ触媒やより多量のアルカリ触媒を用い、
比較的短時間に所望の分子量の重合体を製造する方法と
して適当である。一方、より高分子量の重合体を製造す
る場合は、比較的少量(たとえばl〜lOppm )の
高活性アルカリ触媒を用い分子量調節剤を用いることな
く反応を行なうことが好ましい。
や低分子量オルガノポリシロキサンなどの連鎖移動剤を
用いて行なうことができる。この方法による分子量の調
節は、上記最大分子量に達する以前の比較的低い分子量
の重合体を製造する場合に用いられる。即ち、より活性
の高いアルカリ触媒やより多量のアルカリ触媒を用い、
比較的短時間に所望の分子量の重合体を製造する方法と
して適当である。一方、より高分子量の重合体を製造す
る場合は、比較的少量(たとえばl〜lOppm )の
高活性アルカリ触媒を用い分子量調節剤を用いることな
く反応を行なうことが好ましい。
開環重合反応は溶剤中で行なってもよく、無溶剤で重合
を行ってもよい。溶剤としては、テトラヒドロフランや
トリクロロトリフルオロエタンなどの中性溶剤が適当で
ある。反応温度は特に限定されるものではないが、約0
〜150℃、特に約O〜80℃が適当である。前記のよ
うに、所定の重合度に達した時点で重合反応を停止する
。重合反応の停止は中和剤などの触媒毒の添加や末端封
止剤の添加などによって行われる。中和剤としては、ア
ルカリ触媒を中和する酸類が適当である。酸類としては
、酢酸などの有機酸、塩酸やリン酸などの無機酸、ある
いは炭酸ガスなどが用いられる。末端封止剤としてはR
’R’R’SiXで表わされるハロシラン類が適当であ
る。R’、 R’、 R’はそれぞれ同一あるいは異な
り、炭素数6以ドのアルキル基、炭素数12以下のフル
オロアルキル基、炭素数8以下のシクロアルキル基、ア
ルケニル基、フェニル基、あるいはXを表わす。Xは塩
素原子あるいは臭素原子を表わす。好ましいハロシラン
類は、R’。
を行ってもよい。溶剤としては、テトラヒドロフランや
トリクロロトリフルオロエタンなどの中性溶剤が適当で
ある。反応温度は特に限定されるものではないが、約0
〜150℃、特に約O〜80℃が適当である。前記のよ
うに、所定の重合度に達した時点で重合反応を停止する
。重合反応の停止は中和剤などの触媒毒の添加や末端封
止剤の添加などによって行われる。中和剤としては、ア
ルカリ触媒を中和する酸類が適当である。酸類としては
、酢酸などの有機酸、塩酸やリン酸などの無機酸、ある
いは炭酸ガスなどが用いられる。末端封止剤としてはR
’R’R’SiXで表わされるハロシラン類が適当であ
る。R’、 R’、 R’はそれぞれ同一あるいは異な
り、炭素数6以ドのアルキル基、炭素数12以下のフル
オロアルキル基、炭素数8以下のシクロアルキル基、ア
ルケニル基、フェニル基、あるいはXを表わす。Xは塩
素原子あるいは臭素原子を表わす。好ましいハロシラン
類は、R’。
R’、 R’、 R’(7)少なく トモ1 ツカR’
、CI1.CI1. 基。
、CI1.CI1. 基。
R”、CII□CI+□基、ビニル基、あるいは低級ア
ルキル基であり、他が低級アルキル基、特にメチル基、
であるかXであるハロシラン類、またはテトラハロシラ
ンである。Xは塩素原子が好ましい。最も好ましいハロ
シラン類はR’、 R’、 R’の1つがR’ 、CI
l、CIl、基、 R”、CIl、C1,基あるいはビ
ニル基であり、他の2つがメチル基であり、Xが塩素原
子であるトリオルガノクロルシラン、またはトリメチル
クロルシランである。
ルキル基であり、他が低級アルキル基、特にメチル基、
であるかXであるハロシラン類、またはテトラハロシラ
ンである。Xは塩素原子が好ましい。最も好ましいハロ
シラン類はR’、 R’、 R’の1つがR’ 、CI
l、CIl、基、 R”、CIl、C1,基あるいはビ
ニル基であり、他の2つがメチル基であり、Xが塩素原
子であるトリオルガノクロルシラン、またはトリメチル
クロルシランである。
開環重合反応を停止させた後、蒸留、溶剤抽出、洗浄あ
るいは再沈等を行なって、重合体から未反応子ツマー1
副生物、触媒残渣などを除き、目的とするフルオロシリ
コーン共重合体を得る。生成フルオロシリコーン共重合
体の25℃における粘度は少なくとも約lOロセンチボ
イズであることが必要である。フルオロシリコーン共重
合体がそのままあるいは架橋してエラストマーやゴムの
用途に使用される場合、その粘度は約100万センチボ
イズ以上、特に約1000万センチボイズ以上であるこ
とが好ましい。粘度の上限は特にないが、通常約1億セ
ンチボイス以下である。シリコーン油などの他の用途に
使用されるフルオロシリコーン共重合体においては、そ
の粘度はこれら以下の粘度であってもよい。
るいは再沈等を行なって、重合体から未反応子ツマー1
副生物、触媒残渣などを除き、目的とするフルオロシリ
コーン共重合体を得る。生成フルオロシリコーン共重合
体の25℃における粘度は少なくとも約lOロセンチボ
イズであることが必要である。フルオロシリコーン共重
合体がそのままあるいは架橋してエラストマーやゴムの
用途に使用される場合、その粘度は約100万センチボ
イズ以上、特に約1000万センチボイズ以上であるこ
とが好ましい。粘度の上限は特にないが、通常約1億セ
ンチボイス以下である。シリコーン油などの他の用途に
使用されるフルオロシリコーン共重合体においては、そ
の粘度はこれら以下の粘度であってもよい。
[実施例]
以下1本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実
施例に使用した触媒溶液は以下の方法で調整した。
明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実
施例に使用した触媒溶液は以下の方法で調整した。
隨塑■裁Llエ
アルゴン置換された攪拌機付フラスコに一+C,F、C
I+、CI+2(CIl、)SiO+、 11.7g、
にOt+ 9.0mg。
I+、CI+2(CIl、)SiO+、 11.7g、
にOt+ 9.0mg。
ジシクロへキシル−18−クラウン−671,7mgを
室温で仕込んだ。室温中で攪拌を続けたところ、約10
分後に反応液が粘稠となり、1時間後には粘度が下った
。さらに12時間攪拌を続けた後この反応液を触媒とし
て使用した。この反応液はに橿1のシラノレートと環状
エーテルとの錯体が+C4FGC11□CII□FCI
+5)SiO+、 (Xは4以上の整数)に溶解した
溶液であると考えられる。
室温で仕込んだ。室温中で攪拌を続けたところ、約10
分後に反応液が粘稠となり、1時間後には粘度が下った
。さらに12時間攪拌を続けた後この反応液を触媒とし
て使用した。この反応液はに橿1のシラノレートと環状
エーテルとの錯体が+C4FGC11□CII□FCI
+5)SiO+、 (Xは4以上の整数)に溶解した
溶液であると考えられる。
実施例1
−EC,F9C112C1+、(CIl、)Si03−
3 10.0g (11mモル)。
3 10.0g (11mモル)。
−ECF、F、C112C112+CI+、)SiO+
、5.0g f l1mモル)。
、5.0g f l1mモル)。
および+C1l□=CII fclI315ill−、
0,029g (0,I 1mモル)をアルゴン雰囲気
下に50mQの攪拌機付フラスコに仕込み、25℃に保
った。このフラスコに触媒溶液のO,12gfにOH換
算で約6ppm)を添加し、25℃で攪拌を行なった。
0,029g (0,I 1mモル)をアルゴン雰囲気
下に50mQの攪拌機付フラスコに仕込み、25℃に保
った。このフラスコに触媒溶液のO,12gfにOH換
算で約6ppm)を添加し、25℃で攪拌を行なった。
約1.5時間後反応液の粘度がほぼ最高に達し、この時
点でジメチルビニルクロルシラン約10mgを添加した
。次いで、反応生成物をフロンR−113T1.1.2
−1−リクロロフルオロエタン)に溶解し、水洗後、ヘ
プタンでv1枕し、減圧下に100℃で乾燥した。その
結果、フルオロシリコーン共重合体(以下、共重合体へ
という)13gを得、その25℃における粘度(以下、
単に粘度という)は2800万cp(センヂボイズ、以
下同様)であった。’IINMRおよび’ ”FNMR
より共重合体の各千ツマ−の重合単位のモル比を測定し
たところ、上記類に約1:l:0、Olであり、仕込み
モル比とほぼ同一であった。
点でジメチルビニルクロルシラン約10mgを添加した
。次いで、反応生成物をフロンR−113T1.1.2
−1−リクロロフルオロエタン)に溶解し、水洗後、ヘ
プタンでv1枕し、減圧下に100℃で乾燥した。その
結果、フルオロシリコーン共重合体(以下、共重合体へ
という)13gを得、その25℃における粘度(以下、
単に粘度という)は2800万cp(センヂボイズ、以
下同様)であった。’IINMRおよび’ ”FNMR
より共重合体の各千ツマ−の重合単位のモル比を測定し
たところ、上記類に約1:l:0、Olであり、仕込み
モル比とほぼ同一であった。
実施例2〜4、比較例1〜2
−EC,F、CIl□CI□(Clls) sio+−
3。
3。
−ECF、CII□CIl□(Cl13) SiO+−
3および+C112=CII +CI+31 sio+
aの組成比を変える以外は実施例1と同じ操作で重合を
行い、精製して共重合体を製造した。各共重合体の製造
に用いたモノマーの組成比(モル比)、および得られた
共重合体の粘度を下記第1表に示す。各共重合体中の千
ツマ一単位の組成比を’IINMR、”FNMRで測定
したところ、その組成比は仕込みモノマーの組成比とほ
ぼ同一であった。
3および+C112=CII +CI+31 sio+
aの組成比を変える以外は実施例1と同じ操作で重合を
行い、精製して共重合体を製造した。各共重合体の製造
に用いたモノマーの組成比(モル比)、および得られた
共重合体の粘度を下記第1表に示す。各共重合体中の千
ツマ一単位の組成比を’IINMR、”FNMRで測定
したところ、その組成比は仕込みモノマーの組成比とほ
ぼ同一であった。
一方、比較例として+C,F、CII□CIl□(C1
+ 3) S l o+−1あるいは+CF、CII□
CI+2 (Cl13) SiO+3のいずれか−・方
と−+ Cl1z=CII (CII+l 5iOF
*との共重合体中の千ツマー1F位の組成比も仕込み千
ツマ−組成比とほぼ同一であった。この共重合体の粘度
を第1表に示す。
+ 3) S l o+−1あるいは+CF、CII□
CI+2 (Cl13) SiO+3のいずれか−・方
と−+ Cl1z=CII (CII+l 5iOF
*との共重合体中の千ツマー1F位の組成比も仕込み千
ツマ−組成比とほぼ同一であった。この共重合体の粘度
を第1表に示す。
ケ別」左験
各実施例および比較例で製造した共重合体A〜Fを架橋
し、得られた架橋物(架橋物A〜Fという)の物性を測
定した。
し、得られた架橋物(架橋物A〜Fという)の物性を測
定した。
上記重合体A−Fの架橋は次のように行った。
上記重合体A〜F100部[重量部、以下同様]、ヒユ
ームドシリカ(日本アエロジル■製“アエロジル300
”)を予め −ECF、CII□CIl□(CI+2) SiO+2
で処理したもの50部および過酸化物(トーμ・シリコ
ーン■製“RC−450p”)1部(ただし1重合体E
のみは2部)を2本ロールで充分混練し、プレス架橋(
170℃×10分)後オーブン架橋(200℃×4時間
)して架橋物を得た。得られた架橋物の耐溶剤性をJI
S K 63旧に基いて測定した。25℃、72時間後
における体積変化率(%)を下記第2表に示す。
ームドシリカ(日本アエロジル■製“アエロジル300
”)を予め −ECF、CII□CIl□(CI+2) SiO+2
で処理したもの50部および過酸化物(トーμ・シリコ
ーン■製“RC−450p”)1部(ただし1重合体E
のみは2部)を2本ロールで充分混練し、プレス架橋(
170℃×10分)後オーブン架橋(200℃×4時間
)して架橋物を得た。得られた架橋物の耐溶剤性をJI
S K 63旧に基いて測定した。25℃、72時間後
における体積変化率(%)を下記第2表に示す。
第 2 表
また、重合体Aを上記架橋処方により架橋させた架橋物
および市販のメチル・トリフルオロプロピルシリコーン
ゴム(トーμ・シリコーン■製LS 63u)を所定の
処方にて架橋せしめた架橋物について、耐熱性試験をJ
ISK6301に基づいて200℃100%モジュラス
、硬さの10日後および30日後の保持率(%)を第3
表に示す。
および市販のメチル・トリフルオロプロピルシリコーン
ゴム(トーμ・シリコーン■製LS 63u)を所定の
処方にて架橋せしめた架橋物について、耐熱性試験をJ
ISK6301に基づいて200℃100%モジュラス
、硬さの10日後および30日後の保持率(%)を第3
表に示す。
第3表
$)伸びが100%に満たなかったため、測定できなか
った。
った。
[発明の効果]
第2表に示すように、本発明の共重合体の架橋物は長鎖
フルオロアルキル基含有重合体(重合体E)の架橋物に
比較してより少ない架橋剤量でそれに優るとも劣らない
耐溶剤性を示す。
フルオロアルキル基含有重合体(重合体E)の架橋物に
比較してより少ない架橋剤量でそれに優るとも劣らない
耐溶剤性を示す。
また、重合性Eの架橋物のメタノール耐性が低い点につ
いては、架橋が充分に起こっていないことを推測させる
。従って、本発明の共重合体は架橋性が高く、優れた物
性の架橋物を容易に得ることができるという効果を有す
る。
いては、架橋が充分に起こっていないことを推測させる
。従って、本発明の共重合体は架橋性が高く、優れた物
性の架橋物を容易に得ることができるという効果を有す
る。
本発明の方法により得られるフルオロシリコーン共重合
体は。各種溶剤に対する耐食性。
体は。各種溶剤に対する耐食性。
酸、アルカリに対する耐食性、酸化性、酸化雰囲気に対
する耐性、耐熱、耐寒性に優れており、これらの条件下
に使用されるゴム部品として有用である。例えば、自動
車、航空機、車両等における耐燃料油、耐潤滑油性等の
パツキン、ガスケット、O−リング、オイルシール、シ
ャフトシール、バルブスチムシール、クランクオイルシ
ール等のシール材、燃料ホース、バキュームコントロー
ルチューブ等のホース・チューブ類、フェーエルボンブ
マウント、エンジンマウント等の防振ゴム、ダイヤフラ
ム等に有用である。また化学工業を始めとする各工業に
おける極性液、非極性液等の耐食パツキン、ガスケット
、0−リング等の各種シール材、ホース・チューブ類、
ケーブルジャケット、ダイヤフラム等に有用である。
する耐性、耐熱、耐寒性に優れており、これらの条件下
に使用されるゴム部品として有用である。例えば、自動
車、航空機、車両等における耐燃料油、耐潤滑油性等の
パツキン、ガスケット、O−リング、オイルシール、シ
ャフトシール、バルブスチムシール、クランクオイルシ
ール等のシール材、燃料ホース、バキュームコントロー
ルチューブ等のホース・チューブ類、フェーエルボンブ
マウント、エンジンマウント等の防振ゴム、ダイヤフラ
ム等に有用である。また化学工業を始めとする各工業に
おける極性液、非極性液等の耐食パツキン、ガスケット
、0−リング等の各種シール材、ホース・チューブ類、
ケーブルジャケット、ダイヤフラム等に有用である。
さらには、機械工業用、電気工業用、一般工業用、その
他の産業分野における各種シール材、ホース・チューブ
類、ケーブルジャケット、ダイヤフラム、ロール等のゴ
ム部品として有用である。
他の産業分野における各種シール材、ホース・チューブ
類、ケーブルジャケット、ダイヤフラム、ロール等のゴ
ム部品として有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、次の少なくとも2ないし3成分: (イ)式−[R^1_fCH_2CH_2(R^1)S
iO]−_3(式中、R^1_fは炭素数3〜9のパー
フルオロアルキル 基、R^1は低級アルキル基、あるいはフェニル基)で
表される環状トリシロキサン の少なくとも1種、15〜95モル% (ロ)式−[R^2_fCH_2CH_2(R^2)S
iO]−_m(式中、R^2_fは炭素数1〜2のパー
フルオロアルキル 基、R^2は低級アルキル基、あるいはフェニル基、m
は3〜6の整数)で表される 環状ポリシロキサンの少なくとも1種、 5〜85モル% (ハ)式−[R^3R^4SiO]−_n(式中、R^
3は低級アルキル基、アルケニル基あるいはフェニ ル基、R^4はR^3と同一あるいは異なるR^3と同
種の基、nは3〜6の整数)で表され る環状ポリシロキサンの少なくとも1 種、0〜20モル% をアルカリ触媒の存在下で開環重合し、所定の重合度に
達した時点で重合を停止させることを特徴とする25℃
で約100センチポイズ以上の粘度を有するフルオロシ
リコーン共重合体の製造方法。 2、R^1_fがパーフルオロブチル基、R^2_rが
トリフルオロメチル基、R^1がメチル基、およびR^
2がメチル基である、特許請求の範囲第1項の方法。 3、(ハ)の環状ポリシロキサンがビニル基を有する不
飽和環状ポリシロキサンを含み、該不飽和環状ポリシロ
キサンの割合が全モノマーに対し約0.01〜6モル%
である、特許請求の範囲第1項の方法。 4、アルカリ触媒が、水酸化カリウムあるいはそのシラ
ノレートとエーテル類の錯体からな る、特許請求の範囲第1項の方法。 5、開環重合反応の停止を、アルカリ触媒中和剤あるい
はハロシラン類の添加によつて行う、特許請求の範囲第
1項の方法。 6、開環重合反応の停止を、開環重合反応が平行に達す
る前の時点で行う、特許請求の範囲第1項の方法。 7、開環重合反応の停止を、生成共重合体の分子量がほ
ぼ最大に達する時点あるいはそれ以前に行う、特許請求
の範囲第6項の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18526886 | 1986-08-08 | ||
JP61-185268 | 1986-08-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63152634A true JPS63152634A (ja) | 1988-06-25 |
Family
ID=16167852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19635487A Pending JPS63152634A (ja) | 1986-08-08 | 1987-08-07 | フルオロシリコ−ン共重合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63152634A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7863361B2 (en) | 2005-11-15 | 2011-01-04 | Momentive Performance Materials Inc. | Swollen silicone composition, process of producing same and products thereof |
US8017687B2 (en) | 2005-11-15 | 2011-09-13 | Momentive Performance Materials Inc. | Swollen silicone composition and process of producing same |
-
1987
- 1987-08-07 JP JP19635487A patent/JPS63152634A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7863361B2 (en) | 2005-11-15 | 2011-01-04 | Momentive Performance Materials Inc. | Swollen silicone composition, process of producing same and products thereof |
US8017687B2 (en) | 2005-11-15 | 2011-09-13 | Momentive Performance Materials Inc. | Swollen silicone composition and process of producing same |
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