WO2006090728A1 - 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法 - Google Patents

含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2006090728A1
WO2006090728A1 PCT/JP2006/303141 JP2006303141W WO2006090728A1 WO 2006090728 A1 WO2006090728 A1 WO 2006090728A1 JP 2006303141 W JP2006303141 W JP 2006303141W WO 2006090728 A1 WO2006090728 A1 WO 2006090728A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluorine
group
general formula
containing elastomer
atom
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/303141
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tatsuya Morikawa
Hideto Nakagawa
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
Priority to JP2007504742A priority Critical patent/JP4665964B2/ja
Publication of WO2006090728A1 publication Critical patent/WO2006090728A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/06Oxidation

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fluorine-containing elastomer comprising a group having an unsaturated bond at the main chain end and Z or side chain end.
  • the present invention also relates to a curable composition containing the fluorine-containing elastomer and a molded product obtained by crosslinking the curable composition.
  • Fluorine-containing elastomers have excellent chemical resistance, solvent resistance, and heat resistance, and are therefore used in fields such as the automotive industry, semiconductor industry, and chemical industry as sealing materials in harsh environments. It is widely used.
  • composition comprising a fluorine-containing elastomer having a vinyl group or an aryl group introduced at the terminal and a composition comprising a crosslinking agent has been developed.
  • a composition comprising a curing agent having a fixed structure is disclosed (for example, see JP-A-56-829).
  • this fluorine-containing elastomer has a silicone structure, it has a problem of being weak against acid.
  • a curable composition containing a main-chain-terminal unsaturated group-containing fluorine oligomer obtained by amidation of a main-chain terminal ester group-containing fluorine oligomer and an unsaturated group-containing amine for example, JP-A 2001 — See 81131
  • a composition having a luganosiloxane power is disclosed (for example, see JP-A-9-95615).
  • the unsaturated group of the fluorine-containing oligomer or elastomer is introduced into the main chain via an amide bond, it has a problem of being weak against alkali! /.
  • a fluorine-containing elastomer having a hydroxyl group at both ends, an isocyanate group, and a bull A curable composition comprising a fluorine-containing elastomer having an aryl group at both ends obtained by reacting a compound having a group is disclosed (see, for example, International Publication No. 2004Z050758 pamphlet).
  • the fluorine-containing elastomer since the fluorine-containing elastomer has an unsaturated group introduced into the main chain via a urethane bond, it has a problem that heat resistance is poor.
  • the present invention provides a method for producing a fluorine-containing elastomer comprising a group having an unsaturated bond at the main chain end and Z or side chain end. Also provided are a curable composition containing the fluorine-containing elastomer and a molded product obtained by crosslinking the curable composition.
  • the present invention provides the general formula (1) at the main chain terminal and the Z or side chain terminal:
  • X 1 , X 2 , X 3 are the same or different from each other, hydrogen atom, fluorine atom, —CH or —CF
  • Y 1 is an iodine atom, bromine atom or chlorine atom
  • Z is a fluorine atom, iodine atom , Bromine atom, chlorine atom, -OR 1 , or —SR ⁇ R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an acyl group having 1 to 5 carbon atoms, a benzoyl group, an aryl group, a tosyl group, or trifluoromethanesulfuric acid. Phonyl groups, and some or all of the hydrogen atoms in these groups may be substituted with fluorine atoms))
  • the manufacturing method of a fluorine-containing elastomer including the process converted into the site
  • M is a structural unit derived from vinylidene fluoride and Z or tetrafluoroethylene
  • A is a structural unit derived from an ethylenic monomer copolymerizable with M
  • B, C Are the same force or different, general formula (5):
  • R 2 is an alkylene group which may contain an ether bond having 1 to 5 carbon atoms, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.
  • N is 0 (It is an integer above.)
  • a and b are each 0 or 1, and a + b ⁇ 0. It is related with the fluorine-containing elastomer shown by these.
  • the fluorine-containing elastomer is a vinylidene fluoride-based fluororubber.
  • the number average molecular weight is preferably 500 to 500,000!
  • the present invention also relates to a curable composition containing the fluorine-containing elastomer and a molded product obtained by crosslinking the curable composition.
  • the present invention relates to the general formula (1):
  • XX 2 and X 3 are the same or different, hydrogen atom, fluorine atom, -CH or Y 1 is an iodine atom, bromine atom or chlorine atom, ⁇ is a fluorine atom, iodine atom, bromine atom, chlorine atom, -OR 1 , or — SR ⁇ R 1 is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms Group, a C 1-5 acyl group, a benzoyl group, an aryl group, a tosyl group, a trifluoromethanesulfonyl group, and part or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with fluorine atoms. )
  • a site represented by the general formula (1) or (2) is allowed to act on an alkali metal, alkaline earth metal, and Z or a transition metal, and the general formula (3):
  • the manufacturing method of a fluorine-containing elastomer including the process converted into the site
  • the main chain terminal and the Z or side chain terminal are represented by the general formula (1): [0034]
  • a group having an unsaturated bond can be introduced via a carbon-carbon bond at the main chain terminal and the side or side chain terminal of the fluorine-containing elastomer
  • the skeleton of the main chain of the fluorine-containing elastomer obtained by the method has only a carbon-carbon bond.
  • the fluorine-containing elastomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a fluorine-containing elastomer having a moiety represented by the general formula (1) or (2) at the main chain end and the side or side chain end. Is not to be done.
  • X 1 , X 2 and X 3 in the general formula (1) and the general formula (2) are the same force or different hydrogen atom, fluorine atom, —CH or —CF. Among these, the reactivity of unsaturated bonds is sterically hindered.
  • the point power that does not harm is the heat resistance point of the crosslinking point after curing, where hydrogen atoms and fluorine atoms are preferred.
  • ⁇ 1 is an iodine atom, but bromine atom or a chlorine atom. Of those, it is easy to introduce into the polymer terminus, alkali metal, alkaline earth metal or reactive with the transition metal, Iodine atom which iodine atom and bromine atom are preferred because of its high value is more preferable.
  • the soot acts as a leaving group, and includes fluorine atom, iodine atom, bromine atom, chlorine atom.
  • atom Is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an acyl group having 1 to 5 carbon atoms, a benzoyl group, an aryl group, a tosyl group, a trifluoromethanesulfol group, or a part of hydrogen atoms of these groups or Are all substituted with fluorine atoms), but fluorine atoms, iodine atoms, bromine atoms, and OR 1 are preferred from the viewpoint that the elimination reaction occurs efficiently.
  • R 1 is an alkyl group, Ashiru group, fluorine-containing alkyl group, a tosyl group, triflate Ruo Russia methanesulfonyl - Le
  • R 1 is preferably an alkyl group or an acyl group from the viewpoint of easy availability of raw materials where groups are preferred.
  • the sites represented by the general formulas (1) and (2) include —CF CH I, —CF CFICF from the viewpoint that the elimination reaction occurs efficiently and the introduction is easy.
  • Examples of the method for introducing the moiety represented by the general formula (1) or (2) at the terminal include a method of copolymerizing a monomer having a crosslinking site at the time of polymerization of the fluorine-containing elastomer, as described later. Examples thereof include a method of polymerizing by iodine transfer polymerization and a method of adding a monomer to the iodine terminal of a fluorine-containing elastomer obtained by iodine transfer polymerization.
  • fluorine-containing elastomers examples include fluororubber (a), thermoplastic fluororubber (b), and rubber compositions containing these fluororubbers.
  • fluororubber ( a ) is used. preferable.
  • fluororubber (a) examples include non-perfluorofluorororubber ( a1 ) and perfluorofluororubber ( a- 2).
  • the Pafuruorofutsu containing rubbers, Chi caries its constituent units refers to the 90 mole 0/0 or consisting par full O b monomer.
  • Non-perfluorofluorororubbers include bi-lidene fluoride (VdF) fluororubber, tetrafluoroethylene (TFE) Z propylene fluororubber, tetrafluoroethylene.
  • VdF bi-lidene fluoride
  • TFE tetrafluoroethylene
  • propylene fluororubber tetrafluoroethylene
  • VdF 'To two-ridene fluoride fluoride fluororide
  • HFP ethylene Z Xafluoropropylene
  • HFP ethylene Z-hexafluoropropylene
  • VdF ethylene Z-vinylidene fluoride
  • TFE ethylene Z-hexafluoropropylene
  • TFE fluorosilicone-based fluororubber
  • fluorophosphazene-based fluororubber etc., which are each independently or arbitrarily combined within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • VdF vinylidene fluoride
  • TFE tetrafluoroethylene
  • VdF fluororubber is preferably represented by the following general formula (6).
  • the structural unit M 1 is a structural unit derived from berylidene fluoride (m 1 )
  • the structural unit M 2 is a structural unit derived from a fluorine-containing ethylenic monomer (m 2 ).
  • N 1 is a repeating unit derived from monomer (m 1 ) and monomer (n 1 ) copolymerizable with monomer (m 2 )
  • [0054] bi represented by the general formula (6) -
  • the structure unit of M 1 45 to 85 mol%, those comprising structural units M 2.
  • 55 to 15 mol% properly preferred to preferred instrument is a structural unit M 1 50 to 80 mol%, the structural unit M 2 50 to 20 mol%.
  • the structural unit N 1 is preferably 0 to 10 mol% with respect to the total amount of the structural unit M 1 and the structural unit M 2 .
  • the fluorine-containing ethylenic monomer (m 2 ) one or two or more types of monomers can be used.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • CFE black trifluoroethylene
  • HFP trifluoropropylene
  • tetrafluoropropylene tetrafluoropropylene
  • pentafluoropropylene trifluorobutene
  • tetrafluoroisobutene perfluoro (alkyl butyl ether)
  • PAVE perfluoro
  • tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoro (alkyl butyl ether) are preferable.
  • any monomer can be used as long as it is copolymerizable with the monomer (m 1 ) and the monomer (m 2 ).
  • ethylene, propylene, alkyl For example, bull ether.
  • the monomer (n 1 ) a monomer giving a cross-linked site is preferable.
  • CY 2 CY 2 -R 1 CHR 3 X 4 (7)
  • R 1 is a fluoroalkylene group
  • R 3 is a hydrogen atom or CH
  • X 4 is iodine atom or bromine atom
  • n is an integer of 1 to 10
  • perfluoro as described in JP-B-5-63482, JP-A-7-316234) Iodine-containing monomers such as 6, 6-dihydro-6-oxo-3-oxo-1-hexene) and perfluoro (5-iodo-3-oxa-1-pentene), and bromine-containing monomers described in JP-A-4-505341.
  • Syano group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, alkoxycarbonyl group-containing monomers and the like described in JP-A-4-505345 and JP-A-5-500070. can give. Each of these can be used alone or in any combination.
  • the iodine atom and bromine atom can introduce a vinyl group at the terminal by a dehalogenation reaction.
  • a bur group, an iodine atom, a bromine atom, a cyano group, a carboxyl group, and an alkoxycarbo group can function as a crosslinking point.
  • VdF fluoride (VdF) fluororubber examples include VdF-H FP rubber, VdF—HFP—TFE rubber, VdF—CTFE rubber, VdF—CTFE—TFE. Preferred are rubbers.
  • TFE Z propylene-based fluororubber is preferably represented by the following general formula (10).
  • the structural unit M 3 is a structural unit derived from tetrafluoroethylene (m 3 )
  • the structural unit M 4 is a structural unit derived from propylene (m 4 )
  • the structural unit N 2 is a single unit.
  • It is a repeating unit derived from monomer (n 2 ) copolymerizable with isomer (m 3 ) and monomer (m 4 ))
  • the structural unit M 3 40 to 70 mole 0/0, the structural unit M 4 60 to 30 mol% is intended to include the preferred than good Mashigu structural unit M 3 and 50 to 60 mole 0/0, in which the structural unit M 4 including 50 to 40 mol 0/0.
  • the structural unit N 2 is preferably 0 to 40 mol% based on the total amount of the structural unit M 3 and the structural unit M 4 ! /.
  • any monomer can be used as long as it is copolymerizable with the monomer (m 3 ) and the monomer (m 4 ). It is preferable that For example, vinylidene fluoride, ethylene and the like.
  • structural unit M 5 is a structural unit derived from tetrafluoroethylene (m 5 )
  • structural unit M 6 is a structural unit derived from perfluoro (alkyl butyl ether) (m 6 ).
  • N 3 is a repeating unit derived from monomer (m 5 ) and monomer (n 3 ) copolymerizable with monomer (m 6 )
  • the structural unit N 3 based on the total amount of the structural unit M 5 and the structural unit M 6, and more preferably is preferable instrument 0-2 mol% it is 0-5 mol%. If the composition is out of the range, the properties as a rubber elastic body are lost and the properties tend to be close to those of greaves.
  • perfluoro (alkyl butyl ether) examples include perfluoro (methyl butyl ether) and perfluoro (propyl butyl ether). These may be used alone or in any combination. Can do.
  • monomer (n) as long as it is copolymerizable with the monomer (m 5 ) and the monomer (m 6 )! Monomers that give cross-linking sites are preferred.
  • Examples of the monomer that gives such a crosslinking site include bi-lidene fluoride, general formula (7):
  • CY 2 CY 3 -R 1 CHR 3 X 4 (7)
  • Y 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or —CH
  • R 1 represents a fluoroalkylene group
  • R 3 is a hydrogen atom or CH
  • X 4 is iodine atom or bromine atom
  • n is an integer of 1 to 10
  • perfluoro as described in JP-B-5-63482, JP-A-7-316234) Iodine-containing monomers such as 6, 6-dihydro-6-oxo-3-oxo-1-hexene) and perfluoro (5-iodo-3-oxa-1-pentene), and bromine-containing monomers described in JP-A-4-505341.
  • Syano group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, alkoxycarbonyl group-containing monomers and the like described in JP-A-4-505345 and JP-A-5-500070. can give. Each of these can be used alone or in any combination.
  • This iodine atom and bromine atom can introduce a vinyl group at the terminal by dehalogenation reaction.
  • a bur group, an iodine atom, a bromine atom, a cyano group, a carboxyl group, and an alkoxycarbo group can function as a crosslinking point.
  • strong perfluorinated rubber examples include WO 97Z24381 pamphlet, JP-B 61-57324, JP-B 4-81608, JP-B 5-13961, etc. And fluororubber described in the above.
  • the fluororubber ( a ) has a number average molecular weight of 500 to 500,000. 0000 is more preferably used.
  • the fluororubber (a) has fluidity at room temperature, a molded product having a complicated shape can be easily obtained, and on-site construction molds can be formed. preferable.
  • the above “normal temperature” means 0 to 50 ° C.
  • the fluororubber (a) having fluidity at room temperature has a viscosity at room temperature of 0.1.
  • the polymer chain tends to be too short to be crosslinked, and if it exceeds 2000 Pa-s, it may not have fluidity at room temperature, resulting in a molded product having a complicated shape. Tend to be difficult.
  • the fluororubber (a) having fluidity at room temperature has a viscosity of 5 to 1 at room temperature.
  • a value of 100 is preferred. A value of 50 to 75 is more preferred. If the viscosity is less than 5, the polymer chain tends to be too short to be crosslinked, and if it exceeds 100, it may not have fluidity at room temperature. Tend to be difficult to obtain.
  • the Mu-one viscosity is a value obtained by measurement using a Mu-one viscometer MV2000 (manufactured by Monsantone) in accordance with JIS K 6300 (1994).
  • the fluorororubber (a) having fluidity at room temperature preferably has a number average molecular weight of 500 to 20000, more preferably 900 to 10,000. If the number average molecular weight is less than 500, it tends to be difficult to form a three-dimensional network structure by cross-linking, and if it exceeds 20000, it may not have fluidity at room temperature, resulting in a molded product with a complicated shape. Tend to be difficult to obtain.
  • the number average molecular weight is a value determined by size exclusion chromatography (HLC-8020 manufactured by Tosoichi Co., Ltd., polystyrene standard).
  • the non-perfluorofluorororubber (a-1) and perfluorofluororubber (a-2) described above can be produced by conventional methods, but the resulting polymer has a narrow molecular weight distribution and a molecular weight distribution.
  • a known iodine transfer polymerization method is preferred as a method for producing a fluorine rubber from the viewpoint of easy control and the ability to introduce an iodine atom at the terminal.
  • an iodine compound preferably a diiodine compound
  • a monomer that constitutes the fluorine-containing elastomer and, if necessary, a monomer that provides a crosslinking site are added under pressure.
  • Emulsion polymerization in an aqueous medium in the presence of a radical initiator while stirring in Can can be raised.
  • X and y are each an integer of 0 to 2 and satisfy l ⁇ x + y ⁇ 2, and R 4 is a saturated or unsaturated fluorohydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms. Or a chlorofluorocarbon group or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, which may contain an oxygen atom).
  • An iodine atom or a bromine atom is introduced into the terminal of the fluorine-containing elastomer obtained by using such an iodine compound.
  • Examples of the compound represented by the general formula (12) include 1,3 jodo perfluoroproone and 1,3 jodo 2 chloronov noreolov. Ronon, 1, 4 Jodhpur Fluorobutane, 1, 5 Jodhpur 2, 4 Dichloroperfluoropentane, 1, 6 Giordno One Fluorohexane, 1, 8 Jodh Perfluorooctane, 1, 12 Jodhpur Luododecane, 1, 16 Jodhpur fluohexadecane, jodomethane, 1, 2—Jodoethane, 1,3 Joodo n—propane, CF Br, BrCF CF Br, CF CFBrC
  • 1,4-jodoperfluorobutane and jodomethane are preferred from the viewpoints of polymerization reactivity, crosslinking reactivity, and availability.
  • the radical polymerization initiator used in the present invention may be the same as that conventionally used for the polymerization of a fluorine-containing elastomer.
  • These initiators include organic and inorganic peroxides and azo compounds.
  • Typical initiators include persulphates, peroxidative power -bonates, peracid esters, and preferred initiators include ammonium persulfate. (APS).
  • APS can be used alone or in combination with a reducing agent such as sulfite or sulfite.
  • an emulsifier used in emulsion polymerization a wide range of emulsifiers can be used. From the viewpoint of suppressing a chain transfer reaction to an emulsifier molecule that occurs during polymerization, a fluorocarbon chain or a fluoropolyether chain is used. Desirable salts of carboxylic acids.
  • the amount of emulsifier used is preferably about 0.05 to 2% by weight of the added water, and more preferably 0.2 to 1.5% by weight.
  • the monomer mixed gas used in the present invention is the same as that of G. H. Kalb et al., Advances in Chemistry Series., 129, 13 (197
  • the polymerization pressure can be varied within a wide range. Generally, it is in the range of 0.5-7 MPa. The higher the polymerization pressure, the higher the polymerization rate. From the viewpoint of improving productivity,
  • It is preferably 8 MPa or more.
  • the amount of the compound represented by the general formula (12) may be a 0.0001 to 15 weight 0/0 of the total weight of the fluorine-containing elastomer one obtained.
  • a thread and a composition containing fluororubber as described above may be used.
  • the alkali metal, alkaline earth metal, and transition metal act as a dehalogenating agent, and are represented by the general formula (1) or the general formula (2) present at the main chain terminal and the Z or side chain terminal.
  • the site force represented by is also eliminated by the dehalogenation reaction and converted to the site represented by general formula (3).
  • side reactions such as the formation of hydrogen reductant occur along with the dehalogenation reaction, depending on the setting of conditions such as the amount added and the selection of the solvent.
  • alkali metals tend to degrade fluorine-containing elastomers that are strongly basic, so that alkaline earth metals and transition metals are preferred.
  • transition metals with an atomic weight of 21-30, Mg and Ca are preferred.
  • Low-cost and high denoising ability Mg, Cu, and Zn are more preferable.
  • the amount of alkali metal, alkaline earth metal, and transition metal added is 1 to 50 times the molar amount of the moiety represented by the general formula (1) or (2) of the fluorine-containing elastomer.
  • the fluorine-containing elastomer is more preferably 2 to 20 times the molar amount, and more preferably 5 to 20 times the molar amount because the fluorine-containing elastomer can be produced in a higher yield. If the amount is less than 1 times the molar amount, the dehalogenation reaction tends not to proceed sufficiently. If the amount exceeds 20 times the amount, the yield does not increase any more, and the cost of the metal reagent tends to increase. There is.
  • a side reaction can be suppressed, so that a solvent with low acidity, a solvent having a structure that hardly causes radical chain, a solvent with high polarity, and water content
  • a solvent having a low rate is preferable to the one capable of dissolving rubber in order to increase the preferred reaction rate.
  • the low acidity solvent preferably has a pKa of 6 or more, more preferably 10 or more, and even more preferably 14 or more.
  • the solvent having a high polarity is preferably one having a dielectric constant of 2 or more, more preferably 5 or more.
  • a solvent that has a structure without a hydrogen atom, which is easily extracted by a radical reaction is preferable.
  • the solubility of rubber the point of stability to radicals
  • the solubility of rubber preferred by alcohols, the stability to radicals, low pKa, nitriles, ketones, esters More preferred are nitriles, which are preferably ethers.
  • alcohols having 15 or less carbon atoms are preferable, and alcohols having 7 or less carbon atoms are more preferable from the viewpoint of rubber solubility and radical stability.
  • Specific examples include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, phenol, and the like. Among these, methanol is preferable from the viewpoint of rubber solubility.
  • nitriles those having 10 or less carbon atoms are preferred, and those having 8 or less carbon atoms are more preferred from the viewpoint of rubber solubility and radical stability.
  • Specific examples include acetonitrile, cyanide chill, butyguchi-tolyl, butyl cyanide, and benzo-tolyl. . Of these, acetonitrile is preferred because of its high rubber solubility.
  • ketones having 6 or less carbon atoms are more preferred from the viewpoint of rubber solubility and radical stability.
  • Specific examples include acetone, dimethyl ketone, methyl ethyl ketone, jetyl ketone, and cyclohexanone.
  • Esters are more preferably those having 6 or less carbon atoms, preferably those having 10 or less carbon atoms, from the viewpoint of rubber solubility and radical stability. Specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, and propyl acetate.
  • ethers having 10 or less carbon atoms are preferred, and ethers are more preferred. Specific examples include tetrahydrofuran, monoglyme, diglyme, and tetraglyme.
  • the amount of the solvent added is not particularly limited, but it is preferably 500 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluorine-containing elastomer.
  • reaction conditions may be appropriately selected depending on the type of fluorine-containing elastomer, alkali metal, alkaline earth metal, transition metal, solvent, etc., but 50 to 100 ° C, 1 to 24 hours. It is preferable to react.
  • the ratio of the unsaturated group to the terminal is 50% or more when both terminals are used in the reaction. More preferably, 70% or more is more preferable, and 90% or more is more preferable. When one end is used for the reaction, 70% or more of the one end is preferred, 80% or more is more preferred, and 90% or more is more preferred. If the ratio of unsaturated groups is outside this range, there is a tendency that sufficient crosslinking cannot be performed when the obtained fluorine-containing elastomer is crosslinked.
  • an oxidant is allowed to act on the fluorine-containing elastomer having the site represented by the general formula (3) obtained by the dehalogenation reaction. It can also include the step of converting the indicated site to -COOH.
  • the oxidizing agent is not particularly limited.
  • the addition amount of the oxidizing agent is preferably 1 to 50 times the molar amount of the site represented by the general formula (3) of the fluorine-containing elastomer. More preferably, it is more preferably 5 to 20 times the molar amount from the viewpoint of high conversion efficiency to COOH. If the amount is less than 1 times the molar amount, the acid-rich reaction tends not to proceed sufficiently, and if the amount exceeds 50 times the molar amount, there is no merit just by increasing the cost of the oxidizing agent!
  • reaction conditions optimal conditions may be selected as appropriate depending on the type of fluorine-containing elastomer, oxidizing agent, solvent, etc., but the reaction is preferably carried out at room temperature to 100 ° C for 1 to 20 hours.
  • M is a structural unit derived from bi-lidene fluoride and Z or tetrafluoroethylene, and can be more suitably used if it is the above-mentioned fluorine-containing elastomer.
  • A may be any structural unit derived from an ethylenic monomer copolymerizable with M.
  • A is trichloroethylene (CTFE), trifluoroethylene, Xafluoropropylene (HFP), trifluoropropylene, tetrafluoropropylene, pentafluoropropylene, trifluorobutene, tetrafluoroisobutene, perfluoro (alkyl butyl ether) (PAVE), fluoro And fluorine-containing monomers such as fluorinated butyl, ethylene, propylene, and alkyl butyl ether.
  • a and b are each 0 or 1, and a + b ⁇ 0.
  • the end of the fluorine-containing elastomer represented by the general formula (4) is represented by the general formula (13a):
  • [0118] is a group selected from the group consisting of a group represented by the formula:
  • formula Upsilon 3 is a hydrogen atom, a bromine atom, a chlorine atom or iodine atom.
  • R 2 is an alkylene group which may contain an ether bond having 1 to 5 carbon atoms, and a part or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.
  • is an integer of 0 or more, preferably 0.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 5 or less.
  • the chain transfer residue is a polymer terminal structure derived from a chain transfer agent used for the synthesis of a fluorine-containing elastomer.
  • the chain transfer agent is terminated at the polymerization growth terminal, and the polymerization growth terminal is stopped. Including the chain end of the polymer where polymerization has been restarted, such as CF, 1 CF CF, 1 CF CF CF COOH, 1 CF (CF), 1 CF
  • the initiator terminal is the structure of the polymer terminal derived from the polymerization initiator used for the synthesis of the fluorine-containing elastomer, and the structure of the polymerization initiator or the polymerization initiator and the fluorine-containing elastomer. Includes the structure in which the monomer constituting the stoma reacts, for example, —CF CH OH, —CH
  • Alkali metals such as K
  • the fluorine-containing elastomer of the present invention is preferably one having a group represented by the general formula (5).
  • the fluorine-containing elastomer represented by the general formula (4) is preferably obtained by the production method described above.
  • the number average molecular weight of the fluorine-containing elastomer is preferably 500 to 500,000, more preferably 3000 to 500,000. If the number average molecular weight is less than 500, the crosslinking density tends to increase too much when a terminal-based curing reaction is performed. If the number average molecular weight exceeds 500,000, the viscosity of the fluorine-containing elastomer is too high and mixing with a crosslinking agent is difficult. Tend to be.
  • the curable composition of the present invention contains a compound capable of undergoing a crosslinking reaction with a fluorine-containing elastomer having a site represented by the general formula (3) at the main chain terminal and the Z or side chain terminal. This is preferable from the viewpoint of obtaining a fully crosslinked cured body.
  • Preferred examples of the compound capable of crosslinking reaction include polyfunctional compounds having a plurality of functional groups capable of reacting with the fluorine-containing elastomer in the molecule.
  • the polyfunctional compound it is preferable to use a polyfunctional compound having at least 2 functional groups per molecule and, if necessary, 3 or more, from the viewpoint of sufficient crosslinking.
  • polyfunctional compound corresponding to the cross-linked site of the fluorine-containing elastomer.
  • the power to give a specific example of the polyfunctional compound The polyfunctional compound may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyfunctional compound is preferably a compound having a SiH group or a polyfunctional unsaturated compound.
  • the elastomer according to the present invention does not have iodine at the terminal as compared with the conventional elastomer containing iodine at the terminal. This is preferred because it does not generate iodine-containing compounds during crosslinking.
  • the polyfunctional compound is preferably a polyamine compound, a polyisocyanate compound, a polyepoxy compound, a polyaminophenol compound, or a polyaminothiophenol compound. can give.
  • polyamine compound examples include polyamines such as hexamethylenediamine, triethylenetetramine, and triethylenediamine; combined use of a polyamine salt and a guanidine derivative.
  • polyisocyanate-toy compound examples include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like.
  • the polyisocyanate-toy compound may be a block type that allows selection of prepolymer and crosslinking temperature! /.
  • Examples of the polyepoxy compound include novolak type, bisphenol A type, and bisphenol AF type.
  • the polyepoxy compound may be a prepolymer.
  • polyaminophenol compound examples include those represented by the general formula (14):
  • X 6 is —OH, —SH, —NH
  • R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • n is 2
  • the crosslinking site is a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms having at least one unsaturated bond
  • the unsaturated bond can contribute to the three-dimensional network structure by hydrosilylation reaction. Therefore, the polyfunctional compound is particularly preferably a compound having two or more Si—H groups.
  • R 6 represents a substituted or non-substituted group having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 8 carbon atoms excluding aliphatic unsaturated bonds.
  • a substituted monovalent hydrocarbon group examples include an alkyl group substituted with a halogen such as a trifluoropropyl group, an alkyl group, and a phenol group. Of these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are preferable, and a methyl group and a phenyl group are particularly preferable.
  • b is preferably 0 ⁇ b ⁇ 3, more preferably 0.6 ⁇ b ⁇ 2.2, and 1.5 ⁇ b ⁇ 2. More preferably, c is more preferably 0 ⁇ c ⁇ 3 More preferably, 002 ⁇ c ⁇ 2 More preferably, 0. 01 ⁇ c ⁇ l . Also, b + c is preferably 0 and b + c ⁇ 3. 1.5 ⁇ b + c ⁇ 2. 7 is more preferred! / ,.
  • the compound having two or more —SiH groups is preferably an organo having 2 to L000, more preferably 2 to 300, and still more preferably 4 to 200, carbon atoms in one molecule.
  • Hydrogenpolypolysiloxane specifically 1, 1, 3, 3-tetramethyldisiloxane, 1, 3, 5 trimethylcyclotrisiloxane, 1, 3, 5, 7-tetramethylcyclotetrasiloxa 1, 3, 5, 7, 9
  • Polysiloxane oligomers such as pentamethylcyclopentasiloxane; Molecular chain both ends trimethylsiloxy group-blocked methylhydropolyene polysiloxane, Molecular chain both ends trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane Z-methyl nodogen Siloxane copolymer, silanol group-capped methylhydrogen polysiloxane with molecular chain at both ends, silanol group-capped dimethylsiloxa with molecular chain at both ends
  • Examples thereof include silicone resin containing 3 1/2 2 2/2 2/2 3/2 or R 6 SiO units.
  • Examples of the methylhydrogenpolysiloxane blocked with trimethylsiloxy groups at both ends of the molecular chain include, for example, a compound represented by the general formula (16), a part or all of the methyl groups in the general formula (16), Substituted with a group, phenyl group, trifluoropropyl group, etc. Compounds and the like.
  • Trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane at both molecular chain ends is a compound represented by the general formula (17), and a part or all of the methyl groups in the general formula (17) And a compound substituted with a group, a propyl group, a phenyl group, a trifluoropropyl group, and the like.
  • Examples of the silanol group-blocked methylnodropolysiloxane having a molecular chain at both ends include a compound represented by the following formula: In the following formula, a part or all of the methyl group is ethyl group, propyl group, Examples thereof include compounds substituted with a phenol group, a trifluoropropyl group or the like.
  • Dimethylsiloxane blocked with silanol groups at both ends of the molecular chain Z-methyl nodogen siloxane copolymer includes, for example, a compound represented by the general formula (18), Examples thereof include compounds in which part or all of a methyl group is substituted with an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, a trifluoropropyl group, or the like.
  • Examples of the dimethylpolysiloxane blocked with a dimethylnodoxysiloxy group blocked at both ends of the molecular chain include, for example, a compound represented by the general formula (19), a part or all of the methyl group in the general formula (19) , A propyl group, a phenyl group, a trifluoropropyl group, and the like.
  • Examples of the dimethylhydrogensiloxy group-capped methylhydrogenpolysiloxane having both ends of the molecular chain include, for example, a compound represented by the general formula (20) and a part or all of the methyl group in the general formula (20). And a compound substituted with a group, a propyl group, a phenol group, a trifluoropropyl group, and the like.
  • Dimethylsiloxane siloxy group-blocked dimethylsiloxane Z methyl and molecular chain at both ends of the molecular chain include, for example, a compound represented by the general formula (21), a methyl group in the general formula (21) Examples thereof include compounds in which a part or all of them are substituted with an ethyl group, a propyl group, a phenol group, a trifluoropropyl group, or the like.
  • Such a compound can be produced by a known method, for example, otamethylcyclotetrasiloxane and Z or tetramethylcyclotetrasiloxane, and a triorganosilyl group or diorganohydrogensiloxy group which can be a terminal group. Can be easily obtained by equilibrating at a temperature of about ⁇ 10 to 40 ° C. in the presence of a catalyst such as sulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid and methanesulfonic acid.
  • a catalyst such as sulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid and methanesulfonic acid.
  • Examples of the compound containing a triorganosilyl group include hexamethyldisiloxane, and examples of the compound containing a diorganohydrogensiloxy group include 1,3 dihydro-1,1,3,3-tetra. Examples thereof include methyldisiloxane.
  • the compound having two or more Si-H groups in one molecule described above is also in one molecule in consideration of compatibility with the fluorine-containing elastomer of the present invention, dispersibility, and uniformity after crosslinking.
  • those having 2 or more, preferably 3 or more Si—H groups are preferred.
  • Examples of the perfluoroalkyl group, perfluoroalkyl group, perfluoroalkylene group, and perfluoroalkylene group include those represented by the following general formula.
  • the monovalent perfluoroalkyl group may be represented by the general formula (22):
  • k represents an integer of 1 to 20, preferably 2 to 10
  • k represents an integer of 1 to 20, preferably 2 to 10
  • n an integer of 1 to 5.
  • the divalent perfluoroalkylene group includes a compound represented by the general formula (26):
  • the above-mentioned perfluoroalkyl group, perfluoroalkylalkyl group, perfluoroalkylene group or perfluoroalkylene group and the divalent linking group for linking the silicon atom include an alkylene group, an arylene group, and an alkylene group.
  • an alkylene group for example, CH CH —CH CH CH CH CH, which is a group formed by combining an arylene group with an arylene group, an ether bond oxygen atom, an amide bond, a carbonyl bond, etc. interposed between these groups.
  • Ph represents a phenol group.
  • a monovalent or divalent fluorine-containing substituent that is, a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkyl group, a perfluoro group, Contains a fluoroalkylene group or a perfluoroalkylene group
  • Examples of the monovalent substituent bonded to the carbon atom other than the monovalent organic group include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, decyl group, etc.
  • Alkyl groups such as butyl groups and aryl groups; aryl groups such as full groups, tolyl groups and naphthyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and ferroethyl groups; hydrogens of these groups Examples thereof include unsubstituted or substituted hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms such as a chloromethyl group, a chloropropyl group, and a cyanoethyl group, wherein at least a part of the atoms are substituted with a chlorine atom or a cyano group.
  • the compound having two or more SiH groups in one molecule may be any of cyclic, chain, three-dimensional network, or a combination thereof! /.
  • the number of key atoms of the compound having two or more —SiH groups in one molecule is not particularly limited, but is usually 2 to 60, preferably 3 to 60, more preferably 3 to 30. .
  • Examples of the compound having two or more SiH groups in one molecule include the following compounds.
  • Me represents a methyl group and Ph represents a full group. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • n represents an integer of 1 to 30, and m represents an integer of 1 to 30.
  • n + m satisfies 2 average 2-50.
  • n represents an integer of 1 to 30, and m represents an integer of 1 to 30.
  • n + m satisfies 2 to 60 and average 2 to 50.
  • n represents an integer of 2 to 60 and an average of 3 to 50
  • n represents an integer of 2 to 60 and an average of 3 to 50.
  • n represents an integer of 2 to 60 and an average of 3 to 50
  • the crosslinking site includes a fluorine-containing elastomer which is a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms having at least one unsaturated bond and a compound having two or more Si-H groups in one molecule.
  • a fluorine-containing elastomer which is a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms having at least one unsaturated bond and a compound having two or more Si-H groups in one molecule.
  • the hydrosilylation reaction catalyst may be any catalyst that promotes an addition reaction (fluorene hydrosilylation reaction) between a fluorine-containing elastomer and a compound having two or more Si-H groups in one molecule.
  • an addition reaction catalyst comprising a platinum group element such as a platinum-based catalyst, a palladium-based catalyst, or a rhodium-based catalyst (a group 8 metal such as a group 8 metal, a group 8 metal complex, or a group 8 metal compound in the periodic table)
  • platinum-based catalysts are preferable because they are relatively easy to obtain.
  • the platinum-based catalyst is usually a known one used for addition-curing type curing.
  • U.S. Pat.No. 3,516,946 a complex mixture of chloroplatinic acid and olefin, U.S. Pat.No. 3,775,452 and U.S. Pat. Examples thereof include complex compounds of platinum and vinyl siloxane described in the specification of 780.
  • platinum alone platinum black
  • chloroplatinic acid complex of chloroplatinic acid and olefins such as ethylene
  • salt ⁇ complex of platinic acid and alcohol or bursiloxane silica, alumina, carbon, etc.
  • Platinum supported on the carrier platinum alone (platinum black); chloroplatinic acid; complex of chloroplatinic acid and olefins such as ethylene; salt ⁇ complex of platinic acid and alcohol or bursiloxane; silica, alumina, carbon, etc. Platinum supported on the carrier.
  • the palladium-based catalyst is composed of palladium, a palladium compound, chloropalladic acid and the like
  • the rhodium-based catalyst is composed of rhodium, a rhodium compound, salted rhodium acid, and the like, for example, RhCl (PPh) , RhCl (CO) (PPh), RhCl (CH), Ru (CO) IrCl (CO) (PPh), Pd (PPh) (Ph represents a phenol group), and the like.
  • the hydrosilylation reaction catalyst may also be a Lewis acid, cobalt carbo- hydrate, and the like.
  • reaction inhibitors include benzotriazole; acrylonitrile; N, N diallylacetoamide, N, N diallyl benzamide, N, N,, ', ⁇ , -tetraaryl- ⁇ phthalic acid diamide, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ , -Tetralylulu m-phthalic acid diamide, N, N, ⁇ ', ⁇ , -tetraaryl- ⁇ -phthalic acid diamide, etc .; ai; phosphorus; nitrogen; aminic compound; Phosphorus compounds; tin; tin compounds; tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane; organic peroxides such as hydride peroxide.
  • reaction inhibitor examples include, for example, 1-l-l-hydroxycyclohexane, 3-methyl-1-butyne-3ol, 3,5 dimethyl-1, monohex-3-ol, and phenol.
  • -Acetylene alcohols such as rubutinol, 3-methyl-3-pentene 1-yne, 3,5 dimethyl 1-3 hexene 1-yne, 3-methyl 1-pentene 1-3-ol, US Pat. No. 3,445,420 It may be a compound exemplified as the compound (4) in the specification, or a acetylene compound such as a compound exemplified as the component (2) in JP-B-54-3774.
  • the amount of the compound capable of undergoing a crosslinking reaction with the crosslinking site of the fluorine-containing elastomer of the present invention is preferably 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluorine-containing elastomer. More preferably 5 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, there is a tendency that sufficient crosslinking cannot be carried out. If the amount exceeds 10 parts by weight, the crosslinking reaction tends to proceed only to an extent corresponding to the amount added.
  • an acid acceptor may be added in advance in order to promote the reaction.
  • the acid acceptor include metal oxides such as magnesium oxide, calcium oxide, silicon oxide, aluminum oxide and lead oxide; metal hydroxides such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide and aluminum hydroxide. Synthetic hydrated talcite can be used.
  • the amount of the acid acceptor used is preferably 1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the fluorine-containing elastomer.
  • the curable composition of the present invention can be expected to have a function as a processing aid, and therefore other fluorinated elastomers not included in the fluorinated elastomer obtained by the production method of the present invention described above. Including, ok.
  • the curable composition of the present invention may be prepared by adding usual additives, for example, a filler, a processing aid, a plasticizer, and a colorant, to the curable composition containing a fluorine-containing elastomer as necessary.
  • Antioxidants, anti-aging agents, ozone degrading agents, UV absorbers, etc. can be blended, and one or more conventional cross-linking agents and cross-linking aids different from the above may be blended.
  • Each component can be prepared by mixing using an ordinary elastomer processing machine, for example, an open roll, a Banbury mixer, an ader and the like. This method using a hermetic mixer can also be prepared by the co-coagulation method with the emulsion mixing force.
  • the curable composition thus obtained is crosslinked and molded according to a conventional method. That is, it is formed by compression molding, injection molding, extrusion molding, calender molding, or dip molding, coating, etc. by dissolving in a solvent.
  • the crosslinking conditions vary depending on the molding method and the shape of the molded product, but are generally in the range of 100 ° C to 300 ° C for several seconds to 5 hours. Further, a secondary bridge may be performed to stabilize the physical properties of the crosslinked product. Secondary crosslinking conditions are 150 to 300 ° C for 30 minutes to 48 hours.
  • the fluorine-containing elastomer obtained by the production method of the present invention has a low molecular weight and is fluid at normal temperature, it can be mixed with a planetary mixer or a tabletop mixer. At this time, the temperature may be raised to 50 ° C. or higher in order to promote the reaction. Furthermore, the curable composition is preferably reacted at a temperature of 50 ° C or higher for 3 hours or longer.
  • a curable composition having fluidity at room temperature is usually processed with an extrusion gun such as hot melt gun at a temperature of 200 ° C or lower, injection molding or extrusion molding with a LIMS (Liquid Injection Molding System) molding machine, Molding can be performed by pouring into a mold at room temperature to 200 ° C.
  • an extrusion gun such as hot melt gun at a temperature of 200 ° C or lower
  • LIMS Liquid Injection Molding System
  • the molded article of the present invention can be suitably used in the following fields.
  • semiconductor-related fields such as semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, plasma panel manufacturing equipment, plasma addressed liquid crystal panels, field emission display panels, solar cell substrates, o (square) rings, packing, sealing materials, tubes Rolls, coatings, linings, gaskets, diaphragms, hoses, etc., which are CVD equipment, dry etching equipment, wet etching equipment, oxidation diffusion equipment, sputtering equipment, ashing equipment, cleaning equipment, ion implantation equipment, exhaust equipment It can be used for chemical piping and gas piping.
  • a gate valve O-ring and seal material as a quartz window O-ring and seal material, as a chamber O-ring and seal material, as a gate O-ring and as a seal material, a bell jar O-ring and seal Coupling O-rings, seal materials, pump O-rings, sealing materials, diaphragms, semiconductor gas control device O-rings, sealing materials, resist developer, stripping solution O-rings
  • a sealing material as a wafer cleaning solution hose, as a tube, as a wafer transfer roll, as a resist developer bath, as a lining for a stripping solution bath, as a coating, as a lining, coating or as a wet etching bath for a wafer cleaning solution bath It can be used as a lining or coating.
  • sealing materials In addition, sealing materials' sealing agent, optical fiber quartz coating material, electronic parts for insulation, vibration proofing, waterproofing, moisture proofing, circuit board potting, coating, adhesive seals, gaskets for magnetic storage devices, It is used as a modifier for sealing materials such as epoxy, sealant for clean rooms and clean rooms.
  • gaskets, shaft seals, valve stem seals, sealing materials and hoses can be used for engines and peripheral devices, and hoses and sealing materials can be used for AT devices. Rings, tubes, packings, valve cores, hoses, seals and diaphragms can be used in fuel systems and peripheral devices.
  • rolls are listed, which are respectively used for a film developing machine, a tangential film developing machine, a printing roll and a coating roll. be able to.
  • a developing roll of a film developing machine / coiled film image forming machine a gravure roll of a printing roll, a guide roll, a gravure roll of a magnetic tape manufacturing coating line of a coating tool, and a magnetic tape manufacturing coating In line It can be used as a guide roll or various coating rolls.
  • dry copying machine seals printing equipment printing rolls, scrapers, tubes, valve parts, coating, coating equipment coating rolls, scrapers, tubes, valve parts, printer ink tubes, rolls, belts, dry copying machine belts It can be used as a roll, a roll for a printing press, a belt, or the like.
  • the tube can also be used in the field of analysis and science machines.
  • a sealing material between electrodes and separators is used as a seal for hydrogen 'oxygen' product water piping.
  • heat-dissipating material raw materials In the field of electronic components, specifically, heat-dissipating material raw materials, electromagnetic shielding material raw materials, modified materials for printed wiring board pre-preda resin such as epoxy, anti-scattering materials such as light bulbs, computers Used in hard disk drive gaskets.
  • the curable composition of the present invention utilizes cleanliness, and seals for clean equipment such as gaskets for magnetic recording devices (hard disk drives) and sealing materials for semiconductor storage devices such as semiconductor manufacturing equipment and wafers. Particularly suitable for use in materials.
  • the curable composition of the present invention utilizes characteristics such as chemical resistance, low gas permeability, and flame retardancy, and is used for fuel cells such as packing used between fuel cell electrodes and surrounding piping. It is also particularly suitable for seal materials.
  • a polymerization tank having an internal volume of 3.0 liters having a magnetic induction stirrer was supplied with 1.47 L of pure water and 30 g of 10 wt% ammonium perfluorooctanoic acid aqueous solution. After substituting the system thoroughly with nitrogen gas and reducing the pressure, the internal temperature was raised to 80 ° C, HFP was charged to 0.73 MPa, and VdF was further charged to 1.5 MPa. Under stirring, 0.114 g of ammonium persulfate salt (APS) was dissolved in 8. lg of water and charged to initiate polymerization. The polymerization pressure: 1.
  • VdFZHFP monomer mixture (78Z22 (mol 0/0)) and continuous manner supplying, to the completion of the polymerization, feeding the monomers in 300g in the tank did.
  • Octafluoro-1, 4-Jodobutane 22. 7 g, 3 hours and 6 hours after the start of polymerization an aqueous solution in which 114 g of APSO. was dissolved in 8. lg of water was added. The reaction time was 10 hours and 1 minute. The weight of the obtained emulsion was 1851 g and the polymer concentration was 17.7 wt%.
  • HCFC-141b was removed by heat drying at 20 ° C under reduced pressure to obtain a viscous fluorine-containing elastomer.
  • the ratio of the intensity of the peak derived from the main chain CH of the toma was 0.75: 34.
  • the fluorine-containing elastomer is included.
  • the curable composition containing the fluorine-containing elastomer is excellent in processability, and can form a molded product having a complicated shape.
  • the fluorine-containing elastomer has a highly reactive unsaturated group, it is possible to convert the unsaturated group and introduce a different functional group.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

 本発明は、不飽和結合を有する基を主鎖末端および/または側鎖末端に含む含フッ素エラストマーの製造方法を提供する。また、該含フッ素エラストマーを含む硬化性組成物、該硬化性組成物を架橋して得られる成形品を提供する。主鎖末端および/または側鎖末端に、一般式(1): または、一般式(2): で示される部位を有する含フッ素エラストマーに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および/または遷移金属を作用させて、一般式(1)または(2)で示される部位を、一般式(3): で示される部位に変換する工程を含む含フッ素エラストマーの製造方法である。

Description

明 細 書
含フッ素エラストマ一および含フッ素エラストマ一の製造方法
技術分野
[oooi] 本発明は、不飽和結合を有する基を主鎖末端および Zまたは側鎖末端に含む含 フッ素エラストマ一の製造方法に関する。また、該含フッ素エラストマ一を含む硬化性 組成物、該硬化性組成物を架橋して得られる成形品に関する。
背景技術
[0002] 含フッ素エラストマ一は、優れた耐薬品性、耐溶剤性および耐熱性を示すことから、 過酷な環境下でのシール材等として、自動車工業、半導体工業、化学工業等の分 野にお 1ヽて広く使用されて ヽる。
[0003] しかし、技術の進歩に伴い要求される特性はさらに厳しくなり、航空宇宙分野や半 導体製造装置分野、化学プラント分野、自動車工業などの様々な分野において、よ り優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、加工性が求められている。
[0004] これらの種々の特性を強化するために、末端にビニル基またはァリル基が導入され た含フッ素エラストマ一力もなる組成物と架橋剤からなる組成物が開発されている。
[0005] たとえば、両末端に Si(R')(CH )CH=CHの構造を有する含フッ素エラストマ一と特
3 2
定の構造を有する硬化剤からなる組成物が開示されている(たとえば、特開昭 56— 8 29号公報参照)。しかし、この含フッ素エラストマ一は、シリコーン構造を有するもの であるため、酸に弱 ヽと 、う問題を有して ヽた。
[0006] また、主鎖末端エステル基含有フッ素オリゴマーと不飽和基含有アミンをアミド化さ せて得られる主鎖両末端不飽和基含有フッ素オリゴマーを含む硬化性組成物 (たと えば、特開 2001— 81131号公報参照)や、含フッ素エラストマ一の両末端に、 -Si( R1)(R2)CH=CHがアミド結合を介して結合して 、る含フッ素アミドィ匕合物と含フッ素ォ
2
ルガノシロキサン力もなる組成物が開示されている(たとえば、特開平 9— 95615号 公報参照)。しかし、該含フッ素オリゴマー、エラストマ一の不飽和基は、アミド結合を 介して主鎖に導入されて 、るため、アルカリに弱 、と 、う問題を有して!/、た。
[0007] さらに、両末端に水酸基を有する含フッ素エラストマ一とイソシァネート基とビュル 基を有する化合物を反応させて得られる、両末端にァリル基を有する含フッ素エラス トマ一からなる硬化性組成物が開示されている(たとえば、国際公開第 2004Z0507 58号パンフレット参照)。しかし、該含フッ素エラストマ一は、不飽和基をウレタン結合 を介して主鎖に導入して ヽるため、耐熱性が劣ると ヽぅ問題を有して ヽた。
[0008] このように、末端にビニル基を導入する方法としては、一般的にアミド結合などの結 合を介して導入する方法が多く知られている。しかし、これらの結合部分は、耐熱性 が低かったり、酸 ·アルカリに弱いという問題があるため、耐熱性や酸 ·アルカリに強い 、炭素 炭素結合でビュル基またはァリル基が導入されている含フッ素エラストマ一 の開発が切望されていた。
発明の開示
[0009] 本発明は、不飽和結合を有する基を主鎖末端および Zまたは側鎖末端に含む含 フッ素エラストマ一の製造方法を提供する。また、該含フッ素エラストマ一を含む硬化 性組成物、該硬化性組成物を架橋して得られる成形品を提供する。
[0010] すなわち、本発明は、主鎖末端および Zまたは側鎖末端に、一般式(1):
[0011] [化 1]
X 1 X2
- C - C - X3 ( 1 )
! I
[0012] または、一般式(2) :
[0013] [化 2]
X ' X2
- C - C - X3 ( 2 )
I i
Y 1 Z
[0014] (式中、 X1、 X2、 X3は同じかまたは異なり水素原子、フッ素原子、 -CHまたは—CF
3 3 であり、 Y1はヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、 Zはフッ素原子、ヨウ素原 子、臭素原子、塩素原子、 -OR1,または— SR^R1は炭素数 1〜5のアルキル基、 炭素数 1〜5のァシル基、ベンゾィル基、ァリール基、トシル基、トリフルォロメタンスル ホニル基であり、これらの基の水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換され ていてもよい))
で示される部位を有する含フッ素エラストマ一に、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、および Zまたは遷移金属を作用させて、 一般式(1)または (2)で示される部位を、一般式 (3):
[0015] [化 3]
X] X2
"~~し―し "~ Λ ( Oメ
[0016] (式中、 X^ X3は前記と同様である)
で示される部位に変換する工程を含む含フッ素エラストマ一の製造方法に関する。
[0017] さらに、酸化剤を作用させて、一般式 (3):
[0018] [化 4]
X] X2
I 一 !
[0019] (式中、 X^ X3は前記と同様である)
で示される部位を一 COOHに変換する工程を含むことが好ましい。
[0020] また、本発明は、一般式 (4):
B一 (M)— (A)— C (4)
a b
(式中、 Mはビ-リデンフルオライドおよび Zまたはテトラフルォロエチレン由来の構 造単位であり、 Aは Mと共重合可能なエチレン性単量体由来の構造単位であり、 B、 Cは同じ力または異なり、一般式(5):
[0021] [化 5] X1 X2
I !
~ R2)^C = c - X3 (5) [0022] (式中、 X1、 X2、 X3は同じかまたは異なり水素原子、フッ素原子、 -CHまたは—CF
3 3 であり、 R2は、炭素数 1〜5のエーテル結合を含んでもよいアルキレン基であって、そ の一部または全ての水素原子がフッ素原子で置換されていてもよぐ nは 0以上の整 数である)
で示される基であり、 a、 bは、それぞれ 0または 1であり、 a+b≠0である。) で示される含フッ素エラストマ一に関する。
[0023] 含フッ素エラストマ一力 ビ-リデンフルオライド系フッ素ゴムであることが好ましい。
[0024] 数平均分子量が 500〜500000であることが好まし!/、。
[0025] また、本発明は、前記含フッ素エラストマ一を含む硬化性組成物および該硬化性組 成物を架橋して得られる成形品に関する。
発明を実施するための最良の形態
[0026] 本発明は、主鎖末端および Zまたは側鎖末端に、一般式(1):
[0027] [化 6] -
-C-C -X3 (1)
I i
[0028] または、一般式(2):
[0029] [化 7] -
-
Figure imgf000005_0001
[0030] (式中、 X X2、 X3は同じかまたは異なり水素原子、フッ素原子、 -CHまたは であり、 Y1はヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、 Ζはフッ素原子、ヨウ素原 子、臭素原子、塩素原子、 -OR1,または— SR^R1は炭素数 1〜5のアルキル基、 炭素数 1〜5のァシル基、ベンゾィル基、ァリール基、トシル基、トリフルォロメタンスル ホニル基であり、これらの基の水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換され ていてもよい))
で示される部位を有する含フッ素エラストマ一に、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、および Zまたは遷移金属を作用させて、一般式(1 )または (2)で示される部位を、一般式 (3):
[0031] [化 8]
X ] X2
I 一 I
[0032] (式中、 X^ X3は前記と同様である)
で示される部位に変換する工程を含む含フッ素エラストマ一の製造方法に関する。
[0033] 本発明の製造方法によれば、主鎖末端および Zまたは側鎖末端に一般式(1): [0034] [化 9]
X I γ 2
Λ
! I
- C - C - X3 ( 1 )
i I
Z Y 1
[0035] または、一般式(2) :
[0036] [化 10]
-
Figure imgf000006_0001
[0037] (式中、 X1
Figure imgf000006_0002
Zは前記と同様である) で示される部位を有する種々の含フッ素エラストマ一に、アルカリ金属、アルカリ土類 金属、および Zまたは遷移金属を作用させることにより、脱ハロゲンィ匕反応がおこり、 が脱離し、一般式 (3) :
[0038] [化 11]
X] X2
一し:=:し一入 ( )
[0039] (式中、 Χ^ ^ Χ3は前記と同様である)
で示される不飽和結合を有する部位へ経済的にかつ簡便に変換することが可能とな る。
[0040] また、本発明の方法では、含フッ素エラストマ一の主鎖末端および Ζまたは側鎖末 端に炭素 炭素結合を介して不飽和結合を有する基を導入することができるため、 本発明の方法により得られる含フッ素エラストマ一の主鎖の骨格は、炭素 炭素結 合のみ力もなるものである。このような含フッ素エラストマ一を含む硬化性組成物を架 橋することで、耐熱性が優れ、圧縮永久歪 (CS)が小さい成形品を得ることができる。
[0041] 本発明で用いる含フッ素エラストマ一としては、主鎖末端および Ζまたは側鎖末端 に一般式(1)または(2)で示される部位を有する含フッ素エラストマ一であれば、とく に限定されるものではない。
[0042] 一般式(1)、一般式 (2)中の X1, X2, X3は同じ力または異なり水素原子、フッ素原 子、—CHまたは—CFである。これらの中でも、不飽和結合の反応性を立体的に阻
3 3
害しない点力 は、水素原子、フッ素原子が好ましぐ硬化後の架橋点の耐熱性の点 力 は、フッ素原子、 -CF
3が好ましぐヒドロシリル化反応による硬化反応の反応性 の点からは水素原子が好ま U、。
[0043] Υ1はヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であるが、これらの中でも、ポリマー末 端への導入が容易であること、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属と の反応性が高いことからヨウ素原子、臭素原子が好ましぐヨウ素原子がより好ましい [0044] Ζは、脱離基として作用するものであり、フッ素原子、ヨウ素原子、臭素原子、塩素 原子、
Figure imgf000008_0001
は炭素数 1〜5のアルキル基、炭素数 1〜5のァシル 基、ベンゾィル基、ァリール基、トシル基、トリフルォロメタンスルホ-ル基であり、また はこれらの基の水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換されたもの)であるが 、脱離反応が効率良く起こるという点から、フッ素原子、ヨウ素原子、臭素原子、 O R1が好ましい。また、—OR1の中でも脱離で生成する— OR1ァ-オンが安定なほど脱 離しやすいため、 R1がアルキル基、ァシル基、含フッ素アルキル基、トシル基、トリフ ルォロメタンスルホ-ル基が好ましぐ原料入手の容易性から、 R1がアルキル基、ァシ ル基が好ましい。
[0045] これらの中でも、脱離反応が効率良く起こる点、導入が容易であるという点から、一 般式(1)、(2)で示される部位としては、—CF CH I、 -CF CFICF、
[0046] [化 12]
I o
! I
- C H C H 2 O C C H 3 [0047] で示される部位を有するものがより好ま 、。
[0048] 末端に一般式(1)または(2)で示される部位を導入する方法としては、含フッ素ェ ラストマーの重合時に架橋部位を有する単量体を共重合する方法や、後述するよう なヨウ素移動重合により重合する方法、ヨウ素移動重合法などで得られる含フッ素ェ ラストマーのヨウ素末端に単量体を付加させる方法があげられる。
[0049] 含フッ素エラストマ一としては、フッ素ゴム(a)、熱可塑性フッ素ゴム(b)、およびこれ らのフッ素ゴムを含むゴム組成物などがあげられる力 これらの中でも、フッ素ゴム(a) が好ましい。
[0050] フッ素ゴム(a)としては、非パーフルオロフッ素ゴム(a 1)およびパーフルオロフッ 素ゴム(a— 2)があげられる。なお、パーフルォロフツ素ゴムとは、その構成単位のう ち、 90モル0 /0以上がパーフルォロモノマーからなるものをいう。
[0051] 非パーフルオロフッ素ゴム(a 1)としては、ビ-リデンフルオライド (VdF)系フッ素 ゴム、テトラフルォロエチレン (TFE)Zプロピレン系フッ素ゴム、テトラフルォロェチレ
'二リデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン Zへ キサフルォロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、エチレン Zへキサフルォロプロピレン( HFP) Zビ-リデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン Zへキサフルォロプロ ピレン(HFP)Zテトラフルォロエチレン(TFE)系フッ素ゴム、フルォロシリコーン系フ ッ素ゴム、またはフルォロホスファゼン系フッ素ゴムなどがあげられ、これらをそれぞれ 単独で、または本発明の効果を損なわな 、範囲で任意に組合わせて用いることがで きるが、ビ-リデンフルオライド (VdF)系フッ素ゴム、テトラフルォロエチレン (TFE) Zプロピレン系フッ素ゴムを用いることが好まし 、。
[0052] ビ-リデンフルオライド (VdF)系フッ素ゴムとしては、下記一般式 (6)で表されるも のが好ましい。
[0053] 一 (M1)— (M2)— (N1)— (6)
(式中、構造単位 M1はビ-リデンフルオライド (m1)由来の構造単位であり、構造単位 M2は含フッ素エチレン性単量体 (m2)由来の構造単位であり、構造単位 N1は単量体 (m1)および単量体 (m2)と共重合可能な単量体 (n1)由来の繰り返し単位である)
[0054] 一般式 (6)で示されるビ-リデンフルオライド (VdF)系フッ素ゴムの中でも、構造単 位 M1を 45〜85モル%、構造単位 M2を 55〜 15モル%含むものが好ましぐより好ま しくは構造単位 M1を 50〜80モル%、構造単位 M2を 50〜20モル%である。構造単 位 N1は、構造単位 M1と構造単位 M2の合計量に対して、 0〜10モル%であることが 好ましい。
[0055] 含フッ素エチレン性単量体 (m2)としては、 1種または 2種以上の単量体が利用でき 、たとえばテトラフルォロエチレン(TFE)、クロ口トリフルォロエチレン(CTFE)、トリフ ルォロエチレン、へキサフルォロプロピレン(HFP)、トリフルォロプロピレン、テトラフ ルォロプロピレン、ペンタフルォロプロピレン、トリフルォロブテン、テトラフルォロイソ ブテン、パーフルォロ(アルキルビュルエーテル)(PAVE)、フッ化ビュルなどの含フ ッ素単量体があげられる力 これらのなかでも、テトラフルォロエチレン、へキサフル ォロプロピレン、パーフルォロ(アルキルビュルエーテル)が好ましい。
[0056] 単量体 (n1)としては、単量体 (m1)および単量体 (m2)と共重合可能なものであれば 、いかなるものでもよいが、たとえばエチレン、プロピレン、アルキルビュルエーテルな どがあげられる。 [0057] また、単量体 (n1)としては、架橋部位を与える単量体が好ま 、。
[0058] このような架橋部位を与える単量体としては、一般式(7):
CY2 =CY2-R 1CHR3X4 (7)
2 f
(式中、 Y2は、水素原子、フッ素原子または— CH
3、 R 1は、フルォロアルキレン基、パ f
一フルォロアルキレン基、フルォロポリオキシアルキレン基またはパーフルォロポリオ キシアルキレン基、 R3は、水素原子または CH
3、 X4は、ヨウ素原子または臭素原子
)で表されるヨウ素または臭素含有単量体、一般式 (8):
CF =CFO (CF CF (CF ) 0) (CF ) —X5 (8)
2 2 3 m 2 n
(式中、 mは、 0〜5の整数、 nは、 1〜3の整数、 X5は、シァノ基、カルボキシル基、ァ ルコキシカルボニル基、臭素原子、ヨウ素原子)で表される単量体、一般式 (9): CH =CH (CF ) I (9)
2 2 n
(式中、 nは 1〜10の整数)で表される単量体などがあげられ、たとえば特公平 5— 63 482号公報、特開平 7— 316234号公報に記載されているようなパーフルォロ(6, 6 —ジヒドロ一 6 ョード 3—ォキサ 1—へキセン)やパーフルォロ(5 ョード 3— ォキサ 1 ペンテン)などのヨウ素含有単量体、特開平 4— 505341号公報に記載 されている臭素含有単量体、特開平 4— 505345号公報、特開平 5— 500070号公 報に記載されているようなシァノ基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、アルコ キシカルボニル基含有単量体などがあげられる。これらをそれぞれ単独で、または任 意に組合わせて用いることができる。
[0059] このヨウ素原子、臭素原子が、脱ハロゲンィ匕反応により末端にビニル基を導入する ことが可能になる。また、ビュル基、ヨウ素原子、臭素原子、シァノ基、カルボキシル 基、アルコキシカルボ-ル基が、架橋点として機能することができる。
[0060] このようなビ-リデンフルオライド (VdF)系フッ素ゴムとして、具体的には、 VdF-H FP系ゴム、 VdF— HFP—TFE系ゴム、 VdF— CTFE系ゴム、 VdF— CTFE—TFE 系ゴムなどが好ましくあげられる。
[0061] テトラフルォロエチレン (TFE)Zプロピレン系フッ素ゴムとしては、下記一般式(10 )で表されるものが好ましい。
[0062] (M3)— (M4)— (N2)— (10) (式中、構造単位 M3はテトラフルォロエチレン (m3)由来の構造単位であり、構造単 位 M4はプロピレン (m4)由来の構造単位であり、構造単位 N2は単量体 (m3)および単 量体 (m4)と共重合可能な単量体 (n2)由来の繰り返し単位である)
[0063] 一般式(10)で示されるテトラフルォロエチレン (TFE) Zプロピレン系フッ素ゴムの 中でも、構造単位 M3を 40〜70モル0 /0、構造単位 M4を 60〜 30モル%含むものが好 ましぐより好ましくは構造単位 M3を 50〜60モル0 /0、構造単位 M4を 50〜40モル0 /0 含むものである。構造単位 N2は、構造単位 M3と構造単位 M4の合計量に対して、 0〜 40モル%であることが好まし!/、。
[0064] 単量体 (n2)としては、単量体 (m3)および単量体 (m4)と共重合可能なものであれば いかなるものでもよいが、架橋部位を与える単量体であることが好ましい。たとえば、 ビ-リデンフルオライド、エチレンなどがあげられる。
[0065] パーフルオロフッ素ゴム(a— 2)としては、下記一般式(11)で表されるものが好まし い。
[0066] 一 (M5)— (M6)— (N3)— (11)
(式中、構造単位 M5はテトラフルォロエチレン (m5)由来の構造単位であり、構造単 位 M6はパーフルォロ(アルキルビュルエーテル) (m6)由来の構造単位であり、構造 単位 N3は単量体 (m5)および単量体 (m6)と共重合可能な単量体 (n3)由来の繰り返 し単位である)
[0067] 一般式(11)で示されるパーフルオロフッ素ゴム(a— 2)の中でも、構造単位 M5を 5 0〜90モル0 /0、構造単位 M6を 10〜50モル0 /0含むものが好ましぐより好ましくは構 造単位 M5を 50〜80モル0 /0、構造単位 M6を 20〜50モル0 /0含むものであり、さらに 好ましくは構造単位 M5を 55〜70モル0 /0、構造単位 M6を 30〜45モル0 /0含むもので ある。構造単位 N3は、構造単位 M5と構造単位 M6の合計量に対して、 0〜5モル%で あることが好ましぐ 0〜2モル%であることがより好ましい。これらの組成の範囲を外 れると、ゴム弾性体としての性質が失われ、榭脂に近い性質となる傾向がある。
[0068] パーフルォロ(アルキルビュルエーテル)(m6)としては、たとえばパーフルォロ(メチ ルビ-ルエーテル)、パーフルォロ(プロピルビュルエーテル)などがあげられ、これら をそれぞれ単独で、または任意に組合わせて用いることができる。 [0069] また、単量体 (n )としては、単量体 (m5)および単量体 (m6)と共重合可能なもので あれば!/ヽかなるものでもよ!/、が、架橋部位を与える単量体が好ま 、。
[0070] このような架橋部位を与える単量体としては、たとえばビ-リデンフルオライド、一般 式 (7) :
CY2 =CY3-R 1CHR3X4 (7)
2 f
(式中、 Y2は、水素原子、フッ素原子または— CH、 R 1は、フルォロアルキレン基、パ
3 f
一フルォロアルキレン基、フルォロポリオキシアルキレン基またはパーフルォロポリオ キシアルキレン基、 R3は、水素原子または CH
3、 X4は、ヨウ素原子または臭素原子
)で表されるヨウ素または臭素含有単量体、一般式 (8):
CF =CFO (CF CF (CF ) 0) (CF ) —X5 (8)
2 2 3 m 2 n
(式中、 mは、 0〜5の整数、 nは、 1〜3の整数、 X5は、シァノ基、カルボキシル基、ァ ルコキシカルボニル基、臭素原子、ヨウ素原子)で表される単量体、一般式 (9)
CH =CH (CF ) I (9)
2 2 n
(式中、 nは 1〜10の整数)で表される単量体などがあげられ、たとえば特公平 5— 63 482号公報、特開平 7— 316234号公報に記載されているようなパーフルォロ(6, 6 —ジヒドロ一 6 ョード 3—ォキサ 1—へキセン)やパーフルォロ(5 ョード 3— ォキサ 1 ペンテン)などのヨウ素含有単量体、特開平 4— 505341号公報に記載 されている臭素含有単量体、特開平 4— 505345号公報、特開平 5— 500070号公 報に記載されているようなシァノ基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、アルコ キシカルボニル基含有単量体などがあげられる。これらをそれぞれ単独で、または任 意に組合わせて用いることができる。
[0071] このヨウ素原子、臭素原子が、脱ハロゲンィ匕反応により末端にビニル基を導入する ことが可能になる。また、ビュル基、ヨウ素原子、臭素原子、シァノ基、カルボキシル 基、アルコキシカルボ-ル基が、架橋点として機能することができる。
[0072] 力かるパーフルォロフツ素ゴム(a— 2)の具体例としては、国際公開第 97Z24381 号パンフレット、特公昭 61— 57324号公報、特公平 4— 81608号公報、特公平 5— 13961号公報などに記載されているフッ素ゴムなどがあげられる。
[0073] また、フッ素ゴム(a)は数平均分子量 500〜500000のもの力 子ましく、 1000〜50 0000のものがより好ましく用いられる。
[0074] 一方、フッ素ゴム (a)は、常温で流動性を有するものであると、複雑な形状の成形品 を容易に得ることができ、また、現場施工型の成形が可能となる点で好ましい。上記「 常温」とは、 0〜50°Cを意味する。
[0075] 具体的には、常温で流動性を有するフッ素ゴム (a)とは、常温における粘度が 0. 1
〜2000Pa' sであることが好ましぐ 1〜: LOOOPa' sであることがより好ましい。粘度が
、 0. lPa' s未満であると、ポリマー鎖が短すぎて架橋しにくい傾向があり、 2000Pa- sを超えると、常温で流動性を有しない場合があり、複雑な形状の成形品を得ることが 困難になる傾向がある。
[0076] さらに、常温で流動性を有するフッ素ゴム (a)は、常温におけるム一-一粘度が 5〜
100であるものが好ましぐ 50〜75であることがより好ましい。ム一-一粘度が、 5未 満であると、ポリマー鎖が短すぎて架橋しにくい傾向があり、 100を超えると、常温で 流動性を有しない場合があり、複雑な形状の成形品を得ることが困難になる傾向が ある。前記ム一-一粘度は、 JIS K 6300 (1994年)に準拠して、ム一-一粘度計 MV2000 (モンサントネ土製)を用いて測定して得られる値である。
[0077] そして、常温で流動性を有するフッ素ゴム(a)は、数平均分子量が 500〜20000で あることが好ましぐ 900〜 10000であることがより好ましい。数平均分子量が 500未 満であると、架橋による 3次元網目構造の形成が困難となる傾向があり、 20000を超 えると、常温で流動性を有しない場合があり、複雑な形状の成形品を得ることが困難 になる傾向がある。数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー (東ソ一 (株)製 HLC— 8020、ポリスチレン標準)により求めた値である。
[0078] 以上説明した非パーフルオロフッ素ゴム(a— 1)およびパーフルオロフッ素ゴム(a —2)は、常法により製造することができるが、得られる重合体は分子量分布が狭ぐ 分子量の制御が容易である点、末端にヨウ素原子を導入することができる点から、フ ッ素ゴムの製造法として公知のヨウ素移動重合法が好ましい。たとえば、実質的に無 酸素下で、ヨウ素化合物、好ましくはジヨウ素化合物の存在下に、前記の含フッ素ェ ラストマーを構成する単量体と、要すれば架橋部位を与える単量体を加圧下で撹拌 しながらラジカル開始剤の存在下、水媒体中での乳化重合ある 、は溶液重合を行な う方法があげられる。使用するヨウ素化合物の代表例としては、たとえば、一般式(12 ):
R4I Br (12)
(式中、 Xおよび yはそれぞれ 0〜2の整数であり、かつ l≤x +y≤2を満たすものであ り、 R4は炭素数 1〜16の飽和もしくは不飽和のフルォロ炭化水素基またはクロ口フル ォロ炭化水素基、または炭素数 1〜3の炭化水素基であり、酸素原子を含んでいても よい)で示される化合物などをあげることができる。このようなヨウ素化合物を用いて得 られる含フッ素エラストマ一の末端には、ヨウ素原子または臭素原子が導入される。
[0079] 一般式(12)で表される化合物としては、たとえば 1, 3 ジョードパーフルォロプロ ノ ン、 1, 3 ジョードー 2 クロロノ ーフノレオロフ。ロノ ン、 1, 4 ジョードパーフルォ ロブタン、 1, 5 ジョードー 2, 4 ジクロロパーフルォロペンタン、 1, 6 ジョードノ 一フルォ口へキサン、 1, 8 ジョードパーフルォロオクタン、 1, 12 ジョードパーフ ルォロドデカン、 1, 16 ジョードパーフルォ口へキサデカン、ジョードメタン、 1, 2— ジョードエタン、 1, 3 ジョードー n—プロパン、 CF Br、 BrCF CF Br、 CF CFBrC
2 2 2 2 3
F Br、 CFClBr、 BrCF CFClBrゝ CFBrClCFClBr、 BrCF CF CF Br、 BrCF CF
2 2 2 2 2 2 2
BrOCF、 1ーブロモー 2 ョードパーフノレオロェタン、 1ーブロモー 3 ョードパーフ
3
ノレォロプロパン、 1ーブロモー 4 ョードパーフノレオロブタン、 2 ブロモー 3 ョード ノ ーフノレオロブタン、 3 ブロモー 4 ョードパーフノレオロブテン 1、 2 ブロモー 4 ョードパーフルォロブテン 1、ベンゼンのモノョードモノブロモ置換体、ジョード置 換体、ならびに(2—ョードエチル)および(2—ブロモェチル)置換体などがあげられ 、これらの化合物は、単独で使用してもよぐ相互に組み合せて使用することもできる
[0080] これらのなかでも、重合反応性、架橋反応性、入手容易性などの点から、 1, 4ージ ョードパーフルォロブタン、ジョードメタンなどが好まし 、。
[0081] 本発明で使用するラジカル重合開始剤は、従来力 含フッ素エラストマ一の重合に 使用されているものと同じものであってよい。これらの開始剤には有機および無機の 過酸ィ匕物ならびにァゾィ匕合物がある。典型的な開始剤として過硫酸塩類、過酸化力 ーボネート類、過酸ィ匕エステル類などがあり、好ましい開始剤として過硫酸アンモ-ゥ ム (APS)があげられる。 APSは単独で使用してもよぐまたサルファイト類、亜硫酸塩 類のような還元剤と組み合わせて使用することもできる。
[0082] 乳化重合に使用される乳化剤としては、広範囲なものが使用可能である力 重合中 におこる乳化剤分子への連鎖移動反応を抑制する観点から、フルォロカーボン鎖、 またはフルォロポリエーテル鎖を有するカルボン酸の塩類が望ま 、。乳化剤の使用 量は、添加された水の約 0. 05〜2重量%が好ましぐとくに 0. 2〜1. 5重量%が好 ましい。
[0083] 本発明で使用するモノマー混合ガスは、カルプ(G. H. Kalb)ら、アドヴアンシーズ •イン ·ケミストリ^ ~ ·シリーズ(Advances in Chemistry Series. ) , 129, 13 (197
3)に記載されるように、爆発性を有するので、重合装置には着火源となるスパークな どが発生しな 、ように工夫する必要がある。
[0084] 重合圧力は、広い範囲で変化させることができる。一般には、 0. 5〜7MPaの範囲 である。重合圧力は、高い程重合速度が大きくなるため、生産性の向上の観点から、
0. 8MPa以上であることが好ましい。
[0085] 前記一般式(12)で表される化合物の添加量としては、得られる含フッ素エラストマ 一の全重量の 0. 0001〜15重量0 /0であればよい。
[0086] さらに、本発明においては、前述のようなフッ素ゴムを含む糸且成物を用いることもで きる。
[0087] 次に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属について説明する。
[0088] アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属は、脱ハロゲン化剤として作用するもの であり、主鎖末端および Zまたは側鎖末端に存在する一般式(1)または、一般式 (2) で示される部位力も脱ハロゲン化反応により が脱離して、一般式 (3)で示される 部位に変換されるものである。また、添加量等の条件設定、溶媒の選択などにより、 脱ハロゲンィ匕反応に伴って、水素還元体の生成などの副反応が生じることが知られ ている。
[0089] アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の中でも、アルカリ金属は、塩基性が強 ぐ含フッ素エラストマ一を劣化させる傾向があるため、アルカリ土類金属、遷移金属 が好ましぐ脱ノヽロゲンィ匕能の点から、原子量 21— 30の遷移金属、 Mg、 Caが好まし ぐ安価で脱ノヽロゲンィ匕能が高い点力 Mg、 Cu、 Znがより好ましい。
[0090] アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の添カ卩量としては、含フッ素エラストマ 一の一般式(1)または(2)で示される部位の含有量の 1〜50倍モル量であることが 好ましぐ 2〜20倍モル量であることがより好ましぐ上記含フッ素エラストマ一をより高 収率で製造できる点から、 5〜20倍モル量であることがさらに好ましい。 1倍モル量未 満であると、脱ハロゲン化反応が充分に進行しない傾向があり、 20倍モル量をこえる と、それ以上には収率が上昇せず、金属試薬のコストが大きくなる傾向がある。
[0091] また、脱ハロゲンィ匕反応に用いる溶媒としては、副反応を抑制することができる点か ら、酸性度の低い溶媒、ラジカル連鎖を起こしにくい構造をもつ溶媒、極性が高い溶 媒、含水率が低い溶媒が好ましぐ反応速度を上げるために、ゴムを溶解させるもの 力 り好ましい。
[0092] 酸性度の低い溶媒としては、 pKaが 6以上のものであることが好ましぐ 10以上であ ることがより好ましく、 14以上であるものがさらに好ましい。
[0093] 極性が高い溶媒としては、誘電率が 2以上のものが好ましぐ 5以上のものがより好 ましい。
[0094] ラジカル連鎖を起こしにくい構造をもつ溶媒としては、ラジカル反応で引き抜かれや す 、水素原子を持たな 、構造を有するものが好ま 、。
[0095] 具体的には、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点力 アルコール類が好ま しぐゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性、 pKaが低い点から、二トリル類、ケトン 類、エステル類、エーテル類が好ましぐ二トリル類がより好ましい。
[0096] アルコール類としては、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点から、炭素数 1 5以下のアルコールが好ましいぐ炭素数 7以下のアルコールがより好ましい。具体的 には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、 tーブタ ノール、フエノールなどがあげられ、これらの中でも、ゴムの溶解性の点から、メタノー ルが好ましい。
[0097] 二トリル類としては、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点から、炭素数 10以 下のものが好ましぐ炭素数 8以下のものがより好ましい。具体的には、ァセトニトリル 、シアン化工チル、ブチ口-トリル、シアン化ブチル、ベンゾ-トリルなどがあげられる 。これらの中でもァセトニトリルがゴムの溶解性が高く好ましい。
[0098] ケトン類は、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点から、炭素数 10以下のも のが好ましぐ炭素数 6以下のものがより好ましい。具体的には、アセトン、ジメチルケ トン、メチルェチルケトン、ジェチルケトン、シクロへキサノンなどがあげられる。
[0099] エステル類は、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点から、炭素数 10以下 のものが好ましぐ炭素数 6以下のものがより好ましい。具体的には、酢酸メチル、酢 酸ェチル、酢酸ブチル、酢酸プロピルなどがあげられる。
[0100] エーテル類は、ゴムの溶解性、ラジカルに対する安定性の点から、炭素数 10以下 のものが好ましぐ炭素数 6以下のものがより好ましい。具体的には、テトラヒドロフラン 、モノグライム、ジグライム、テトラグライムなどがあげられる。
[0101] 溶媒の添カ卩量としては、特に限定されるものではないが、含フッ素エラストマ一 100 重量部に対して、 500〜5000重量部であることが好ましい。
[0102] 反応条件としては、含フッ素エラストマ一、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移 金属、溶媒などの種類により適宜最適な条件を選択すればよいが、 50〜100°C、 1 〜24時間、反応させることが好ましい。
[0103] 脱ハロゲン化反応で得られた一般式 (3)で示される部位を有する含フッ素エラスト マーにおける、末端に対する不飽和基の割合は、両末端を反応に用いる場合は、 5 0%以上が好ましぐ 70%以上がより好ましぐ 90%以上がさらに好ましい。片末端を 反応に用いる場合は、その片末端の 70%以上が好ましぐ 80%以上がより好ましぐ 90%以上がさらに好ましい。不飽和基の割合が、この範囲外であると、得られた含フ ッ素エラストマ一を架橋する際に、充分な架橋が行なえない傾向がある。
[0104] また、本発明にお ヽては、脱ハロゲン化反応で得られた一般式 (3)で示される部位 を有する含フッ素エラストマ一に酸化剤を作用させて、一般式 (3)で示される部位を - COOHに変換する工程を含むこともできる。
[0105] 酸化剤としては、特に限定されるものではなぐ例えば、例えば、日本ィ匕学会編 第 5版 実験化学講座 17卷 2004 丸善 (株)に記載される任意の酸化剤を使用する ことができる。具体的には、次亜塩素酸塩、クロム酸、マンガン化合物、 4酸ィ匕ォスミゥ ム、 4酸化ルテニウム、銅化合物、パラジウム化合物、鉄化合物、バナジウム化合物、 金属酸化物、酸素、オゾンなどが好ましぐクロム酸、過マンガン酸塩、活性ィ匕-酸ィ匕 マンガン、マンガン(III)塩、 4酸化オスミウム、 4酸化ルテニウムがより好ましい。
[0106] 酸化剤の添加量としては、含フッ素エラストマ一の一般式(3)で示される部位の含 有量の 1〜50倍モル量であることが好ましぐ 2〜50倍モル量であることがより好まし く、 COOHへの変換効率が高い点から、 5〜20倍モル量であることがさらに好まし い。 1倍モル量未満であると、酸ィヒ反応が充分に進行しない傾向があり、 50倍モル 量をこえると、酸化剤のコストがあがるだけでメリットがな!/、。
[0107] 反応条件としては、含フッ素エラストマ一、酸化剤、溶媒などの種類により適宜最適 な条件を選択すればよいが、室温〜 100°C、 1〜20時間、反応させることが好ましい
[0108] このようにして本発明の製造方法により得られる一般式 (3)で示される部位に変換 された含フッ素エラストマ一としては、たとえば、一般式 (4):
B一 (M)— (A)— C (4)
a b
で示される含フッ素エラストマ一があげられ、文献未公知の新規物質である。
[0109] 式中、 Mはビ-リデンフルオライドおよび Zまたはテトラフルォロエチレン由来の構 造単位であり、前記した含フッ素エラストマ一であればより好適に用いることができる。
[0110] Aは、 Mと共重合可能なエチレン性単量体由来の構造単位であれば、いかなるも のでもよいが、たとえば、クロ口トリフルォロエチレン(CTFE)、トリフルォロエチレン、 へキサフルォロプロピレン(HFP)、トリフルォロプロピレン、テトラフルォロプロピレン 、ペンタフルォロプロピレン、トリフルォロブテン、テトラフルォロイソブテン、パーフル ォロ(アルキルビュルエーテル)(PAVE)、フッ化ビュルなどの含フッ素単量体、ェチ レン、プロピレン、アルキルビュルエーテルなどがあげられる。
[0111] B、 Cは同じかまたは異なり、
一般式 (5) :
[0112] [化 13]
X 1 X2
I !
~ R2)^C = c - X 3 ( 5 ) [0113] で示される基である。
[0114] a、 bは、それぞれ 0または 1であり、 a + b≠0である。 a、 bが、それぞれ 0である場合 、一般式 (4)で示される含フッ素エラストマ一の末端としては、一般式(13a):
[0115] [化 14]
X 1 X
R2 ^ - c - x : ( 1 3 a )
Figure imgf000019_0001
[0116] 一般式(13b)
[0117] [化 15]
X 1 X
Figure imgf000019_0002
Υ3 Ζ
[0118] で示される基、連鎖移動残基または開始剤末端からなる群から選ばれる基である。
[0119] 式中 Υ3は、水素原子、臭素原子、塩素原子またはヨウ素原子である。
[0120] R2は、炭素数 1〜5のエーテル結合を含んでもよいアルキレン基であって、その一 部または全ての水素原子がフッ素原子で置換されて 、てもよ 、。
[0121] ηは 0以上の整数であり、 0が好ましい。上限値としては、特に限定されないが、 5以 下であることが好ましい。
[0122] 連鎖移動残基とは、含フッ素エラストマ一の合成に用いられる連鎖移動剤に由来 するポリマー末端の構造であり、連鎖移動剤により重合成長末端が停止した末端と、 重合成長末端を停止させた連鎖移動剤カゝら重合が再開始したポリマーの末端を含 み、たとえば、 CF、 一 CF CF、 一 CF CF CF CF COOH、 一 CF (CF ) 、 一 CF
3 2 3 2 2 2 2 3 2
CF H、 一 CF CH 、 一 CH CF Hなどがあげられる。
2 2 2 3 2 2
[0123] 開始剤末端とは、含フッ素エラストマ一の合成に用いられる重合開始剤に由来する ポリマー末端の構造であり、重合開始剤の構造、あるいは重合開始剤と含フッ素エラ ストマーを構成する単量体が反応した構造を含み、たとえば、—CF CH OH、 -CH
2 2
COOH、 一 CF COOH、 一 CF COOD、 一 CH COOD (Dは、 NH、あるいは、 Na
2 2 2 2 4
、 Kなどのアルカリ金属)などがあげられる。
[0124] これらの基の中でも、本発明の含フッ素エラストマ一としては、一般式(5)で示され る基を有するものが好まし 、。
[0125] 一般式 (4)で示される含フッ素エラストマ一は、前述の製造方法により得られるもの であることが好ましい。
[0126] また、含フッ素エラストマ一の数平均分子量は、 500〜500000であること力 子まし く、 3000〜500000であること力より好ましい。数平均分子量が、 500未満では末端 を用いた硬化反応を行った場合に架橋密度が上がり過ぎる傾向があり、 500000を こえると含フッ素エラストマ一の粘度が高すぎて架橋剤との混合が困難となる傾向が ある。
[0127] 次に、本発明の硬化性組成物について説明する。
[0128] 本発明の硬化性組成物は、主鎖末端および Zまたは側鎖末端に、一般式 (3)で示 される部位を有する含フッ素エラストマ一と架橋反応可能な化合物を含むことが、充 分に架橋された硬化体を得る点から好ま ヽ。
[0129] 架橋反応可能な化合物としては、含フッ素エラストマ一と反応しうる官能基を分子中 に複数有する多官能化合物が好ましくあげられる。多官能化合物としては、架橋を充 分に行う点から、 1分子あたりの官能基の保有数が少なくとも 2以上、必要に応じて 3 以上である多官能化合物を用いることが好ま 、。
[0130] また、硬化性糸且成物が充分に架橋するためには、前記含フッ素エラストマ一が有す る架橋部位に応じた多官能化合物を用いることが好ましい。以下、該多官能化合物 の具体例をあげる力 該多官能化合物は 1種または 2種以上を用いてもよい。
[0131] 架橋性部位が不飽和結合を少なくとも 1つ有する炭素数 2〜10の炭化水素基であ る場合、多官能化合物としては、 SiH基を有する化合物、多官能不飽和化合物が 好ましくあげられる。
[0132] 有機過酸ィ匕物を用いてパーオキサイド架橋を行なった場合、従来の末端にヨウ素 を含むエラストマ一と比較して、本発明のエラストマ一は末端にヨウ素を持たないため 、架橋時に含ヨウ素化合物を発生しな 、ため好ま 、。
[0133] 架橋部位が COOH基の場合、多官能性ィ匕合物としては、ポリアミン化合物、ポリ イソシアナ一トイ匕合物、ポリエポキシ化合物、ポリアミノフエノールイ匕合物、ポリアミノチ オフエノール化合物、などが好ましくあげられる。
[0134] ポリアミンィ匕合物としては、へキサメチレンジァミン、トリエチレンテトラミン、トリエチレ ンジァミンなどのポリアミン;ポリアミン塩とグァ-ジン誘導体の併用などがあげられる
[0135] ポリイソシアナ一トイ匕合物としては、トリレンジイソシアナート、ジフエ-ルメタンジイソ シアナート、へキサメチレンジイソシアナートなどがあげられる。ポリイソシアナ一トイ匕 合物は、プレボリマーや架橋温度を選択することができるブロック型であってもよ!/、。
[0136] ポリエポキシィ匕合物としては、ノボラック型、ビスフエノーノレ A型、ビスフエノール AF 型などがあげられる。ポリエポキシ化合物は、プレボリマーであってもよい。
[0137] ポリアミノフエノールイ匕合物、ポリアミノチォフエノールイ匕合物、ポリアミンィ匕合物とし ては、一般式(14) :
[0138] [化 16]
Figure imgf000021_0001
[0139] (式中、 X6は— OH、— SH、— NH、 R5は炭素数 1〜10の炭化水素基、 nは 2
2 〜5の 整数である)で示される化合物があげられる。
[0140] また、架橋部位が、不飽和結合を少なくとも 1つ有する炭素数 2〜10の炭化水素基 の場合、不飽和結合がヒドロシリルイ匕反応により 3次元網目構造に寄与することがで きる点から、多官能性ィ匕合物としては、特に 2個以上の Si— H基を有する化合物であ ることが好ましい。
[0141] 上記 2個以上の— SiH基を有する化合物としては、通常、一般式(15):
R6 H SiO (15)
b c (4- b- c)/2
(式中、 R6は、脂肪族不飽和結合を除ぐ炭素数 1〜10、とくに 1〜8の置換または非 置換の 1価炭化水素基である)で示される化合物があげられる。このような 1価炭化水 素基としては、たとえば、トリフルォロプロピル基などのハロゲンで置換されたアルキ ル基、アルキル基、フエ-ル基などがあげられる。これらのなかでも、メチル基、ェチ ル基、プロピル基、フエニル基、トリフルォロプロピル基が好ましぐとくにメチル基、フ ェニル基が好ましい。
[0142] 一般式(15)において、 bは、 0≤b< 3であることが好ましぐ 0. 6<b< 2. 2である ことがより好ましぐ 1. 5≤b≤2であることがさらに好ましぐ cは、 0< c≤3であること が好ましぐ 0. 002≤c< 2であることがより好ましぐ 0. 01≤c≤lであることがさらに 好ましい。また、 b + cは、 0く b + c≤3であることが好ましぐ 1. 5<b + c≤2. 7であ ることがより好まし!/、。
[0143] 上記 2個以上の— SiH基を有する化合物は、 1分子中のケィ素原子数が好ましくは 2〜: L000個、より好ましくは 2〜300個、さらに好ましくは 4〜 200個のオルガノハイド ロジェンポリシロキサンであり、具体的には、 1, 1, 3, 3—テトラメチルジシロキサン、 1 , 3, 5 トリメチルシクロトリシロキサン、 1, 3, 5, 7—テトラメチルシクロテトラシロキサ ン、 1, 3, 5, 7, 9 ペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのシロキサンオリゴマー; 分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンポリシロキサン、分子鎖 両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン Zメチルノヽイドロジェンシロキサ ン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分 子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン Zメチルハイドロジェンシロキサン 共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキ サン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルノヽィドロジエンポリ シロキサン、分子鎖両末端ジメチルノヽイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン Zメチルハイドロジェンシロキサン共重合体、 R6 (H) SiO
2 1/2 単位と SiO
4/2 単位と力 らなり、任意に R6 SiO 単位、 R6 SiO 単位、 R6 (H) SiO 単位、(H) SiO ま
3 1/2 2 2/2 2/2 3/2 たは R6SiO 単位を含むシリコーン榭脂などをあげることができる。
3/2
[0144] 分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンとしては 、たとえば一般式(16)で表される化合物、一般式(16)においてメチル基の一部また は全部をェチル基、プロピル基、フエニル基、トリフルォロプロピル基などで置換した 化合物などがあげられる。
[0145] [化 17] H3 し C a
I I I
H3C-S 1O- (S i O) d-S i -CH3 (16)
I i I
CH3 H CH3
[0146] (式中、 dは、 2以上の整数を表す。 )
[0147] 分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン Zメチルノヽイドロジェン シロキサン共重合体としては、一般式(17)で表される化合物、一般式(17)において メチル基の一部または全部をェチル基、プロピル基、フエニル基、トリフルォロプロピ ル基などで置換したィ匕合物などがあげられる。
[0148] [化 18]
CH3 CH3 CH3 CH3
I I I I
H3C_S i O— (S i O) e— (S i O) f-S i -CH3 (17)
I I I I
CH3 CH3 H CH3
[0149] (式中、 eは、 1以上の整数を表し、 fは、 2以上の整数を表す。 )
[0150] 分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルノヽイドロジェンポリシロキサンとしては、たとえ ば下記式で表される化合物、下記式にお!、てメチル基の一部または全部をェチル基 、プロピル基、フエ-ル基、トリフルォロプロピル基などで置換した化合物などがあげ られる。
[0151] [化 19] し rig CFl Ch
HO— S i〇一 (S i O) 2— S i—〇H
I i i
CH3 H CH3
[0152] 分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン Zメチルノヽイドロジェンシロキサ ン共重合体としては、たとえば一般式(18)で表される化合物、一般式(18)において メチル基の一部または全部をェチル基、プロピル基、フエニル基、トリフルォロプロピ ル基などで置換したィ匕合物などがあげられる。
[0153] [化 20]
CH3 CH3 CH3 CH3
HO— S i〇_ (S i O) e- (S i O) f— S i— OH (18)
I I I I
CH3 CH3 H CH3
[0154] (式中、 eは、 1以上の整数を表し、 fは、 2以上の整数を表す。 )
[0155] 分子鎖両末端ジメチルノヽイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンとして は、たとえば一般式(19)で表される化合物、一般式(19)においてメチル基の一部ま たは全部をェチル基、プロピル基、フエニル基、トリフルォロプロピル基などで置換し た化合物などがあげられる。
[0156] [化 21]
CH3 CH3 CH3
I i I
H-S i O- (S ϊ O) 3— S i— H (19)
I I I
CH3 CH3 CH3
[0157] (式中、 eは、 1以上の整数を表す。 )
[0158] 分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシ口 キサンとしては、たとえば一般式(20)で表される化合物、一般式(20)においてメチ ル基の一部または全部をェチル基、プロピル基、フエ-ル基、トリフルォロプロピル基 などで置換したィ匕合物などがあげられる。
[0159] [化 22]
CH3 CH3 CH3
I I I
H— S i O— (S i O) e_S i— H (20)
I 1 I
CH3 H CH3
[0160] (式中、 eは、 1以上の整数を表す。 ) [0161] 分子鎖両末端ジメチルノヽイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン Zメチル ノ、イドロジェンシロキサン共重合体としては、たとえば一般式(21)で表される化合物 、一般式(21)においてメチル基の一部または全部をェチル基、プロピル基、フエ- ル基、トリフルォロプロピル基などで置換したィ匕合物などがあげられる。
[0162] [化 23]
H— S i O— ( S i O) s— ( S i O) h— S i—H ( 2 1 )
! I i I
CH3 CH3 H CH3
[0163] (式中、 gおよび hは、それぞれ、 1以上の整数を表す。 )
[0164] このような化合物は、公知の方法により製造することができ、たとえばオタタメチルシ クロテトラシロキサンおよび Zもしくはテトラメチルシクロテトラシロキサンと、末端基と なり得るトリオルガノシリル基またはジオルガノハイドロジェンシロキシ基を含む化合物 とを、硫酸、トリフルォロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸などの触媒の存在下、― 10〜40°C程度の温度で平衡ィ匕させることによって容易に得ることができる。上記トリ オルガノシリル基を含む化合物としては、たとえばへキサメチルジシロキサンなどがあ げられ、上記ジオルガノハイドロジェンシロキシ基を含む化合物としては、たとえば 1, 3 ジハイドロー 1, 1, 3, 3—テトラメチルジシロキサンなどがあげられる。
[0165] 上記 1分子中に 2個以上の Si— H基を有する化合物は、本発明の含フッ素エラスト マーとの相溶性、分散性および架橋後の均一性を考慮すると、また、 1分子中に 1個 以上の 1価のパーフルォロォキシアルキル基、 1価のパーフルォロアルキル基、 2価 のパーフルォロォキシアルキレン基または 2価のパーフルォロアルキレン基を有し、 かつ、 2個以上、好ましくは 3個以上の Si— H基を有するものが好ましい。このパーフ ルォロォキシアルキル基、パーフルォロアルキル基、パーフルォロォキシアルキレン 基、パーフルォロアルキレン基としては、特に下記一般式で表されるものをあげること ができる。
[0166] 1価のパーフルォロアルキル基としては、一般式(22):
C F (22)
k 2k+l (式中、 kは、 1〜20、好ましくは 2〜 10の整数を表す。)であり、
2価のパーフルォロアルキレン基としては、一般式(23):
-CF - (23)
k 2k
(式中、 kは 1〜20、好ましくは 2〜 10の整数を表す。)であり、
1価のパーフルォロォキシアルキル基としては、一般式(24)または(25):
[0167] [化 24]
F— (CFCF20) n— CF— (24)
i I
CF3 CF3 F- (CFCF20) n-CF2CF2- (25)
I
CF3
[0168] (式中、 nは、 1〜5の整数を表す。 )
[0169] 2価のパーフルォロォキシアルキレン基としては、一般式(26):
[0170] [化 25] 一 (CFOCF2) n— (CF2OCF) m— (26)
! I
CF3 CF3
[0171] (式中、 mは、 1〜50の整数を表し、 nは、 1〜50の整数を表す。 m+nは、 2〜: L00を 満足する。)、または一般式 (27):
- (CF O) —(CFCFO) -CF - (27)
2 m 2 2 η 2
(式中、 mおよび ηは、それぞれ、 1〜 50の整数を表す。 )
上記パーフルォロアルキル基、パーフルォロォキシアルキル基、パーフルォロアル キレン基またはパーフルォロォキシアルキレン基とケィ素原子とをつなぐ 2価の連結 基としては、アルキレン基、ァリーレン基、アルキレン基とァリーレン基とを組み合わせ た基、これらの基にエーテル結合酸素原子、アミド結合、カルボニル結合などを介在 させた基などであってよぐたとえば、 CH CH -CH CH CH CH CH
2 2 2 2 2 2 2
CH OCH―、 -CH CH CH— NH— CO— CH CH CH— N(Ph)—CO— (
2 2 2 2 2 2 2 2
式中、 Phは、フエ-ル基を表す。)、— CH CH CH— N(CH )— CO—、— CH C H CH—O— CO などの炭素数 2〜12のものがあげられる。
2 2
[0172] また、上記 1分子中に 2個以上の SiH基を有する化合物における 1価または 2価 の含フッ素置換基、すなわち、パーフルォロアルキル基、パーフルォロォキシアルキ ル基、パーフルォロアルキレン基またはパーフルォロォキシアルキレン基を含有する
1価の有機基以外のケィ素原子に結合した 1価の置換基としては、たとえば、メチル 基、ェチル基、プロピル基、ブチル基、へキシル基、シクロへキシル基、ォクチル基、 デシル基などのアルキル基;ビュル基、ァリル基などのァルケ-ル基;フ -ル基、トリ ル基、ナフチル基などのァリール基;ベンジル基、フエ-ルェチル基などのァラルキ ル基;これらの基の水素原子の少なくとも一部が塩素原子、シァノ基などで置換され た、たとえばクロロメチル基、クロ口プロピル基、シァノエチル基などの炭素数 1〜20 の非置換または置換の炭化水素基があげられる。
[0173] 上記 1分子中に 2個以上の SiH基を有する化合物としては、環状、鎖状、三次元 網状またはそれらの組み合わせの何れでもよ!/、。上記 1分子中に 2個以上の― SiH 基を有する化合物のケィ素原子数は、特に制限されるものではないが、通常 2〜60 、好ましくは 3〜60、より好ましくは 3〜30である。
[0174] 上記 1分子中に 2個以上の SiH基を有する化合物としては、たとえば下記の化合 物があげられる。下記式で Meはメチル基、 Phはフ -ル基を表す。なお、これらの 化合物は 1種を単独でまたは 2種以上を組み合わせて使用することができる。
[0175] [化 26]
Me
CeF17CH2CH2Si(0 i-H)3
Me
Me Me Me Me
(H-SiO)2SiCH2CH2(CF2)8CH2CH2Si(OSi-H)2
Me Me
Me Me
(H- SiO)3SiCH2CH2(CF2)sCH2CH2Si(OSi- H)3
Me Me
Figure imgf000028_0001
[0176] (式中、 mは、 1〜20、平均 10の整数を表し、 nは、 1〜10、平均 6の整数を表す。 ) [0177] [化 27]
3S ΐο
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
[0179] (式中、 Sは、
[0180] [化 29]
Figure imgf000030_0002
[0181] を表し、 nは、 1〜30の整数を表し、 mは、 1〜30の整数を表す。 n+mは、 2 平均 2〜50を満足する。 )
[0182] [化 30]
Figure imgf000031_0001
[0183] (式中、 Sは、
[0184] [化 31]
Figure imgf000031_0002
[0185] を表し、 nは、 1〜30の整数を表し、 mは、 1〜30の整数を表す。 n+mは、 2〜60、 平均 2〜50を満足する。 )
[0186] [化 32]
Figure imgf000031_0003
[0187] (式中、 nは、 2〜60、平均 3〜50の整数を表す。)
[0188] [化 33]
Figure imgf000031_0004
[0189] (式中、 nは、 2〜60、平均 3〜50の整数を表す。)
[0190] [化 34]
Figure imgf000032_0001
[0191] (式中、 nは、 2〜60、平均 3〜50の整数を表す。)
[0192] また、架橋部位が、不飽和結合を少なくとも 1つ有する炭素数 2〜10の炭化水素基 である含フッ素エラストマ一と 1分子中に 2個以上の Si— H基を有する化合物を含む 硬化性組成物の場合、ヒドロシリルイ匕反応の反応性の点から、ヒドロシリル化反応触 媒をカ卩えることが好ましい。
[0193] ヒドロシリルイ匕反応触媒としては、含フッ素エラストマ一と 1分子中に 2個以上の Si— H基を有する化合物との付加反応 (ァルケンのヒドロシリルイ匕反応)を促進するもので あれば特に限定されず、たとえば白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒な どの白金族元素よりなる付加反応触媒 (周期律表 8族金属、 8族金属錯体、 8族金属 化合物などの 8族金属系触媒)をあげることができ、なかでも、比較的入手しやすい 点で、白金系触媒が好ましい。
[0194] 白金系触媒は、通常、付加硬化型の硬化に使用される公知のものでよぐたとえば 米国特許第 2, 970, 150号明細書に記載の微粉末金属白金触媒、米国特許第 2, 823, 218号明細書に記載の塩ィ匕白金酸触媒、米国特許第 3, 159, 601号明細書 および米国特許第 159, 662号明細書に記載の白金と炭化水素との錯化合物、米 国特許第 3, 516, 946号明細書に記載の塩ィ匕白金酸とォレフィンとの錯ィ匕合物、米 国特許第 3, 775, 452号明細書および米国特許第 3, 814, 780号明細書に記載 の白金とビニルシロキサンとの錯ィ匕合物などがあげられる。より具体的には、白金の 単体(白金黒);塩化白金酸;塩化白金酸とエチレンなどのォレフィンとの錯体;塩ィ匕 白金酸とアルコールまたはビュルシロキサンとの錯体;シリカ、アルミナ、カーボンなど の担体上に担持された白金などがあげられる。
[0195] 上記パラジウム系触媒は、パラジウム、パラジウム化合物、塩化パラジウム酸などか らなり、また、上記ロジウム系触媒は、ロジウム、ロジウム化合物、塩ィ匕ロジウム酸など からなり、たとえば、 RhCl (PPh )、 RhCl (CO) (PPh )、 RhCl(C H ) 、 Ru (CO) 、 IrCl(CO) (PPh )、 Pd(PPh ) (Phは、フエ-ル基を表す。)などがあげられる。
12 3 2 3 4
[0196] 上記ヒドロシリル化反応触媒としては、また、ルイス酸、コバルトカルボ-ルなどであ つてもよい。
[0197] また、反応抑制剤を用いることが好ま 、。反応抑制剤としては、たとえば、ベンゾト リアゾール;アクリロニトリル; N, N ジァリルァセトアミド、 N, N ジァリルべンズアミ ド、 N, N, Ν' , Ν,ーテトラァリル—ο フタル酸ジアミド、 Ν, Ν, Ν' , Ν,ーテトラァリ ルー m—フタル酸ジアミド、 N, N, Ν' , Ν,ーテトラァリル— ρ—フタル酸ジアミドなど のアミドィ匕合物;ィォゥ;リン;窒素;アミンィ匕合物;ィォゥ化合物;リン化合物;スズ;スズ 化合物;テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン;ハイド口パーオキサイドなど の有機過酸ィ匕物などがあげられる。
[0198] 上記反応抑制剤としては、また、たとえば、 1 ェチ-ルー 1ーヒドロキシシクロへキ サン、 3—メチルー 1ーブチンー3 オール、 3, 5 ジメチルー 1一へキシンー3—ォ ール、フエ-ルブチノールなどのアセチレンアルコール、 3—メチルー 3—ペンテン 1—イン、 3, 5 ジメチル一 3 へキセン一 1—イン、 3—メチル 1—ペンテン一 3— オール、米国特許第 3, 445, 420号明細書において配合物 (4)として例示される化 合物、特公昭 54— 3774号公報において成分 (二)として例示される化合物などのァ セチレン化合物などであってもよ 、。
[0199] 本発明の含フッ素エラストマ一の架橋部位と架橋反応可能な化合物の添加量は、 含フッ素エラストマ一 100重量部に対して、 0. 05〜 10重量部であることが好ましぐ 0. 5〜5重量部であることがより好ましい。 0. 05重量部未満であると、充分に架橋を 行うことができない傾向があり、 10重量部を超えると、添加量に見合った程度にしか 架橋反応が進行しな 、傾向がある。
[0200] 本発明の硬化性組成物は、反応を促進するため、受酸剤を予め添加することも可 能である。受酸剤としては、たとえば酸化マグネシウム、酸ィ匕カルシウム、酸化珪素、 酸化アルミニウム、酸化鉛等の金属酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム 、水酸ィ匕アルミニウム等の金属水酸ィ匕物;合成ハイド口タルサイト等を用いることがで きる。受酸剤の使用量は、含フッ素エラストマ一 100重量部に対し 1〜30重量部であ ることが好ましい。 [0201] また、本発明の硬化性組成物は、加工助剤としての機能も期待できる点から、先述 した本発明の製造方法により得られる含フッ素エラストマ一に含まれないその他の含 フッ素エラストマ一を含んで 、てもよ 、。
[0202] そして、本発明の硬化性組成物は、必要に応じて含フッ素エラストマ一を含む硬化 性組成物に配合される通常の添加物、たとえば充填剤、加工助剤、可塑剤、着色剤 、酸化防止剤、老化防止剤、オゾン劣化剤、紫外線吸収剤などを配合することができ 、前記のものとは異なる常用の架橋剤や架橋助剤を 1種またはそれ以上配合してもよ ぐ各成分を、通常のエラストマ一用加工機械、たとえば、オープンロール、バンバリ 一ミキサー、エーダーなどを用いて混合することにより調製することができる。このほ 力 密閉式混合機を用いる方法ゃェマルジヨン混合力 共凝析する方法によっても 調製することができる。このようにして得られた硬化性組成物は常法に従って架橋、 成形される。すなわち、圧縮成形、射出成形、押し出し成形、カレンダー成形または 溶剤に溶力してディップ成形、コーティング等により成形される。
[0203] 架橋条件は、成形方法や成形品の形状により異なるが、おおむね、 100°C〜300 °Cで数秒〜 5時間の範囲である。また、架橋物の物性を安定ィ匕させるために二次架 橋を行ってもよい。二次架橋条件としては、 150〜300°Cで 30分〜 48時間程度であ る。
[0204] また、本発明の製造方法により得られた含フッ素エラストマ一が低分子量であり、常 温で流動性を有する場合、プラネタリーミキサーや卓上のミキサーで混合すればょ ヽ 。この時、反応の促進のため、温度を 50°C以上に加温してもよい。さらに、硬化性組 成物は 50°C以上の温度で 3時間以上反応させておくことが好ましい。
[0205] 常温で流動性を有する硬化性組成物は、通常、 200°C以下の温度でホットメルトガ ン等の押出しガンによる加工、 LIMS (Liquid Injection Molding System)成 形機による射出成形や押出し成形、室温〜 200°Cで型に流し込んで行う成形等を行 うことができる。
[0206] 硬化性組成物を架橋させる方法としては、架橋部位の種類によっては、上記以外 の方法を用いることができる。
[0207] 本発明の成形品は、以下に示す分野で好適に用いることができる。 [0208] 半導体製造装置、液晶パネル製造装置、プラズマパネル製造装置、プラズマァドレ ス液晶パネル、フィールドェミッションディスプレイパネル、太陽電池基板等の半導体 関連分野では、 o(角)リング、パッキン、シール材、チューブ、ロール、コーティング、 ライニング、ガスケット、ダイァフラム、ホース等があげられ、これらは CVD装置、ドライ エッチング装置、ウエットエッチング装置、酸化拡散装置、スパッタリング装置、アツシ ング装置、洗浄装置、イオン注入装置、排気装置、薬液配管、ガス配管に用いること ができる。具体的には、ゲートバルブの Oリング、シール材として、クォーツウィンドウ の Oリング、シール材として、チャンバ一の Oリング、シール材として、ゲートの Oリング 、シール材として、ベルジャーの Oリング、シール材として、カップリングの Oリング、シ ール材として、ポンプの Oリング、シール材、ダイァフラムとして、半導体用ガス制御装 置の Oリング、シール材として、レジスト現像液、剥離液用の Oリング、シール材として 、ウェハー洗浄液用のホース、チューブとして、ウェハー搬送用のロールとして、レジ スト現像液槽、剥離液槽のライニング、コーティングとして、ウェハー洗浄液槽のライ ニング、コーティングとしてまたはウエットエッチング槽のライニング、コーティングとし て用いることができる。さらに、封止材 'シーリング剤、光ファイバ一の石英の被覆材、 絶縁、防振、防水、防湿を目的とした電子部品、回路基盤のポッティング、コーティン グ、接着シール、磁気記憶装置用ガスケット、エポキシ等の封止材料の変性材、タリ ーンルーム.クリーン設備用シーラント等として用いられる。
[0209] 自動車分野では、ガスケット、シャフトシール、バルブステムシール、シール材およ びホースはエンジンならびに周辺装置に用いることができ、ホースおよびシール材は AT装置に用いることができ、 0 (角)リング、チューブ、パッキン、バルブ芯材、ホース 、シール材およびダイアフラムは燃料系統ならびに周辺装置に用いることができる。 具体的には、エンジンヘッドガスケット、メタルガスケット、オイルパンガスケット、クラン クシャフトシール、カムシャフトシール、バルブステムシール、マ-ホールドパッキン、 オイルホース、酸素センサー用シール、 ATFホース、インジェクター Oリング、インジ エタターパッキン、燃料ポンプ Oリング、ダイァフラム、燃料ホース、クランクシャフトシ ール、ギアボックスシール、パワーピストンパッキン、シリンダーライナーのシーノレ、ノ ルブステムのシール、自動変速機のフロントポンプシール、リア一アクスルビ-オンシ ール、ユニバーサルジョイントのガスケット、スピードメーターのピニオンシール、フー トブレーキのピストンカップ、トルク伝達の o—リング、オイルシール、排ガス再燃焼装 置のシーノレ、ベアリングシーノレ、 EGRチューブ、ツインキヤブチューブ、キャブレター のセンサー用ダイァフラム、防振ゴム (エンジンマウント、排気部等)、再燃焼装置用 ホース、酸素センサーブッシュ等として用いることができる。
[0210] 航空機分野、ロケット分野および船舶分野では、ダイァフラム、 O (角)リング、バル ブ、チューブ、ノ ッキン、ホース、シール材等があげられ、これらは燃料系統に用いる ことができる。具体的には、航空機分野では、ジェットエンジンバルブステルシール、 燃料供給用ホース、ガスケットおよび O—リング、ローテ一ティングシャフトシール、油 圧機器のガスケット、防火壁シール等に用いられ、船舶分野では、スクリューのプロ ペラシャフト船尾シール、ディーゼルエンジンの吸排気用バルブステムシール、バタ フライバルブのバルブシール、バタフライ弁の軸シール等に用いられる。
[0211] プラント等の化学品分野では、ライニング、バルブ、ノ ッキン、ロール、ホース、ダイ ァフラム、 o(角)リング、チューブ、シール材、耐薬品用コーティング等があげられ、こ れらは医薬、農薬、塗料、榭脂等化学品製造工程に用いることができる。具体的には 、化学薬品用ポンプ、流動計、配管のシール、熱交換器のシール、硫酸製造装置の ガラス冷却器パッキング、農薬散布機、農薬移送ポンプのシール、ガス配管のシー ル、メツキ液用シール、高温真空乾燥機のパッキン、製紙用ベルトのコロシール、燃 料電池のシール、風洞のジョイントシール、耐トリクレン用ロール (繊維染色用)、耐酸 ホース (濃硫酸用)、ガスクロマトグラフィー、 pHメーターのチューブ結合部のパッキン 、塩素ガス移送ホース、ベンゼン、トルエン貯槽の雨水ドレンホース、分析機器、理ィ匕 学機器のシール、チューブ、ダイァフラム、弁部品等として用いることができる。
[0212] 医薬品等の薬品分野では、薬栓等として用いることができる。
[0213] 現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野および塗装設備等の塗装分野では 、ロール等があげられ、それぞれフィルム現像機 ·Χ線フィルム現像機、印刷ロールお よび塗装ロールに用いることができる。具体的には、フィルム現像機 ·Χ線フィルム現 像機の現像ロールとして、印刷ロールのグラビアロール、ガイドロールとして、塗装口 ールの磁気テープ製造塗工ラインのグラビアロール、磁気テープ製造塗工ラインの ガイドロール、各種コーティングロール等として用いることができる。さらに、乾式複写 機のシール、印刷設備の印刷ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品、塗布、塗装 設備の塗布ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品、プリンターのインキチューブ、 ロール、ベルト、乾式複写機のベルト、ロール、印刷機のロール、ベルト等として用い ることがでさる。
[0214] またチューブを分析 ·理ィ匕学機分野に用いることができる。
[0215] 食品プラント機器分野では、ライニング、バルブ、ノ ッキン、ロール、ホース、ダイァ フラム、 o(角)リング、チューブ、シール材、ベルト等があげられ、食品製造工程に用 いることができる。具体的には、プレート式熱交^^のシール、自動販売機の電磁弁 シール等として用いることができる。
[0216] 原子力プラント機器分野では、パッキン、 Oリング、ホース、シール材、ダイアフラム
、ノ レブ、ロール、チューブ等があげられる。
[0217] 鉄板加工設備等の鉄鋼分野では、ロール等があげられ、鉄板加工ロール等に用い ることがでさる。
[0218] 一般工業分野では、パッキング、 Oリング、ホース、シール材、ダイァフラム、バルブ 、ロール、チューブ、ライニング、マンドレル、電線、フレキシブルジョイント、ベルト、ゴ ム板、ウエザーストリップ、 PPC複写機のロール、ロールブレード、ベルト等があげら れる。具体的には、油圧、潤滑機械のシール、ベアリングシール、ドライクリーニング 機器の窓、その他のシール、六フッ化ウランの濃縮装置のシール、サイクロトロンのシ ール (真空)バルブ、自動包装機のシール、空気中の亜硫酸ガス、塩素ガス分析用 ポンプのダイアフラム (公害測定器)、印刷機のロール、ベルト、酸洗い用絞りロール 等に用いられる。
[0219] 電気分野では、具体的には、新幹線の絶縁油キャップ、液封型トランスのベンチン ダシール、油井ケーブルのジャケット等として用いられる。
[0220] 燃料電池分野では、具体的には、電極、セパレーター間のシール材ゃ水素 '酸素' 生成水配管のシール等として用いられる。
[0221] 電子部品分野では、具体的には、放熱材原料、電磁波シールド材原料、エポキシ 等のプリント配線板プリプレダ榭脂の変性材、電球等の飛散防止材、コンピューター のハードディスクドライブのガスケット等に用いられる。
[0222] 現場施工型の成形に用いることが可能なものとしては特に限定されず、たとえば、 自動車エンジン用メタルガスケットのコーティング剤、エンジンのオイルパンのガスケ ット、複写機'プリンター用のロール、建築用シーリング剤、磁気記録装置用のガスケ ット、クリーンルーム用フィルターユニットのシーリング剤、プリント基盤のコーティング 剤、電気'電子部品の固定剤、電気機器リード線端子の絶縁防湿処理、電気炉等の オーブンのシール、シーズヒーターの末端処理、電子レンジの窓枠シール、 CRTゥ エッジおよびネックの接着、 自動車電装部品の接着、厨房、浴室、洗面所等の目地 シール等があげられる。
[0223] 本発明の硬化用組成物は、クリーン性を活かし、磁気記録装置 (ハードディスクドラ イブ)用のガスケット、半導体製造装置やウェハー等のデバイス保管庫等のシーリン グ材等のクリーン設備用シール材に特に好適に用 ヽられる。
[0224] 本発明の硬化用組成物は、耐薬品性、ガス低透過性、難燃性等の特性を活かし、 燃料電池セル電極間やその周辺配管等に用いられるパッキン等の燃料電池用のシ 一ル材等にも特に好適に用いられる。
実施例
[0225] つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、本発明は力かる実施例のみに限定さ れるものではない。
[0226] 参考例 1
(含フッ素エラストマ一の重合)
磁力誘導攪拌装置を有する内容積 3. 0リットルの重合槽に、純水 1. 47L、 10重量 %のパーフルォロオクタン酸アンモ-ゥム水溶液 30gを供給した。系内を窒素ガスで 充分置換したのち減圧状態にした後、内温を 80°Cにし、 HFPを内圧が 0. 73MPaま で、さらに VdFを 1. 5MPaまで仕込んだ。攪拌下に、過硫酸アンモ-ゥム塩 (APS) 0. 114gを水 8. lgに溶解して仕込み、重合を開始した。重合圧力を 1. 5MPaとし、 重合時の圧力低下を補うため、 VdFZHFP混合モノマー(78Z22 (モル0 /0) )を連 続的に供給し、重合終了までに、 300gのモノマーを槽内に供給した。途中、 VdF/ HFP混合モノマーを 7g供給した時点で、ォクタフルオロー 1, 4ージョードブタン 22. 7g、重合開始後、 3時間、 6時間でそれぞれ、 APSO. 114gを水 8. lgに溶解させた 水溶液を追加で仕込んだ。反応時間は 10時間 1分であった。得られた乳濁液の重 量は 1851g、ポリマー濃度が 17. 7重量%であった。
[0227] この乳濁液を硫酸アルミ水溶液で凝祈した後、温水により洗浄し、粘稠な含フッ素 エラストマ一を得た。得られた含フッ素エラストマ一の共重合組成比は19 F—NMRで 測定により VdFZHFP = 77. 5/22. 5 (モル0 /。)であった。 GPC測定でのポリスチ レン換算の分子量は、重量平均分子量が 10760、数平均分子量が 8600であった。 また、重アセトン溶媒での1 H— NMRの分析において、末端構造一 CF CH Iに由来
2 2 する 3. 97、 3. 91、 3. 85、 3. 78ppmのピーク力 S観察された。このピークの強度と含 フッ素エラストマ一の主鎖 CH に由来するピークの強度の比率は 1: 34であった
2
[0228] 実施例 1
参考例 1で得られた含フッ素エラストマ一 7. 75gを還流冷却管の付いた 4つロフラ スコ中、禁水条件下で無水ァセトニトリル 100gに溶解させ、さらに亜鉛粉末(1級、キ シダイ匕学 (株)製) 0. 73g (含フッ素エラストマ一の CF CH I含有量に対して 5. 6
2 2
倍モル量)を供給した後、撹拌下、 18時間加熱し、ァセトニトリルを還流させた。
[0229] 得られた反応溶液から、ろ過により亜鉛粉末を除去した後、エバポレーターを用い てァセトニトリルを除去後、析出する粘稠なエラストマ一を HCFC— 141bに溶解させ た。この HCFC— 141b溶液を 4回水洗した後、飽和チォ硫酸ナトリウム水溶液で、 2 回洗浄し、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。この HCFC— 141b溶液から ろ過により、硫酸マグネシウムを除いた後、 HCFC— 141bをエバポレーターと 120°C の減圧加熱乾燥を用いて除去して、粘稠な含フッ素エラストマ一を得た。このエラスト マーの重アセトン溶媒での1 H— NMRの分析においては、参考例 1で観察された末 端構造 CF CH Iに由来するピークが観察されず、末端不飽和結合の CF = CH
2 2
に由来する 5. 1〜5. 4ppm付近の複雑なピークが観察された。また、 IR測定では、
2
末端不飽和構造の C = C伸縮に基づく 1693cm 1の鋭い吸収が観察されたので、含 フッ素エラストマ一の末端ヨウ素の構造は、末端不飽和構造に変換されたと考えられ る。また、 CF=CHに由来する複雑なピークの強度と含フッ素エラストマ一の主鎖 -CH一に由来するピークの強度の比率は 1 : 34であったので、ヨウ素末端の構造
2
は全て末端不飽和の構造に変換されたと考えられる。
[0230] 実施例 2
300mlの 3つ口フラスコに実施例 1で得られた末端に不飽和構造を持つ含フッ素 エラストマ一 2gをアセトン 100mlに溶解させて供給し、氷浴で冷却した後、過マンガ ン酸カリウム 0. 316g (含フッ素エラストマ一の不飽和部位の含有量の 3. 8倍モル量 )を添加した。撹拌下、氷浴を外し、室温で 5時間撹拌を続けた。再び、氷浴で冷却し 、メタノール 100mlを滴下した後、氷浴を外し、室温で 1時間撹拌した。
[0231] 得られた反応溶液をエバポレーターで濃縮すると、粘稠なエラストマ一が析出する ので、 1«^じ—1411)に再溶解した後、不溶分をろ過した。この HCFC— 141b溶液 を分液漏斗を用いて希塩酸で洗浄した後、水洗を 3回行った。この HCFC— 141b 溶液の溶液を無水 MgSOで乾燥し、 MgSOをろ過で除いた後、エバポレーターと 1
4 4
20°Cの減圧加熱乾燥で HCFC— 141bを除き、粘稠な含フッ素エラストマ一を得た。
[0232] この含フッ素エラストマ一は、重アセトンを用いた1 H— NMR分析で、実施例 1で得 られた含フッ素エラストマ一に観察される末端不飽和結合に由来する複雑なピークが 観察されなかった。また、 IR測定において、末端のカルボン酸構造の C = 0伸縮に 由来する 1773cm 1の大きな吸収が観察されたが、実施例 1で観察された 1693cm 1 の鋭い吸収は観察されな力つたので、末端の不飽和構造は、カルボン酸に変化した と考えられる。
[0233] 実施例 3
参考例 1で得られた含フッ素エラストマ一 18. 13gを還流冷却管の付いた 4っロフ ラスコ中、メタノール 150gに溶解させ、さらに亜鉛粉末(1級 キシダ化学 (株)製) 1. 71g (含フッ素エラストマ一の—CF CH I含有量に対して 5. 6倍モル量)を添カ卩した
2 2
後、撹拌下、 18時間加熱し、メタノールを還流させた。
[0234] 得られた反応溶液から、ろ過により亜鉛粉末を除去し、ついで、エバポレーターを 用いてメタノールを除去後、析出する粘稠なエラストマ一を HCFC— 141bに溶解さ せた。この HCFC— 141b溶液を 4回水洗した後、飽和チォ硫酸ナトリウム水溶液で、 2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。この HCFC— 141b溶液か らろ過により、硫酸マグネシウムを除いた後、 HCFC— 141bをエバポレーターと 120 °Cの減圧加熱乾燥を用いて除去して、粘稠な含フッ素エラストマ一を得た。このエラ ストマーの重アセトン溶媒での1 H—NMRの分析においては、参考例 1で観察された 末端構造 CF CH Iに由来するピークが観察されず、末端不飽和結合の CF = C
2 2
Hに由来する 5. 1〜5. 4ppm付近の複雑なピークが観察された。しかし、 CF CH
2 2
Iのヨウ素が水素に置換した CF CHの構造に基づく 1. 6〜1. 9ppm付近の複雑
2 2 3
なピークも観察された。 -CF = CHに由来する複雑なピークの強度と含フッ素エラス
2
トマ一の主鎖 CH に由来するピークの強度の比率は 0. 75 : 34であった。また、 I
2
R測定では、末端不飽和構造の C = C伸縮に基づく 1693cm 1の鋭い吸収が観察さ れた。以上の分析より、ヨウ素末端の構造の 75%が末端不飽和の構造に変換された と考えられる。
[0235] 実施例 4
参考例 1で得られた含フッ素エラストマ一 10. 41gを還流冷却管の付いた 4っロフ ラスコ中、禁水条件下で無水テトラヒドロフラン 100gに溶解させ、さらに亜鉛粉末(1 級 キシダ化学 (株)製) 0. 981g (含フッ素エラストマ一の CF CH I含有量に対し
2 2
て 5. 6倍モル量)を添加した後、撹拌下、 18時間加熱し、テトラヒドロフランを還流さ せた。
[0236] 得られた反応溶液から、ろ過により亜鉛粉末を除去した後、エバポレーターを用い てテトラヒドロフランを除去後、析出する粘稠なエラストマ一を HCFC— 141bに溶解 させた。この HCFC— 141b溶液を 4回水洗した後、飽和チォ硫酸ナトリウム水溶液 で、 2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。この HCFC— 141b溶 液からろ過により、硫酸マグネシウムを除いた後、 HCFC— 141bをエバポレーターと 120°Cの減圧加熱乾燥を用いて除去して、粘稠な含フッ素エラストマ一を得た。この エラストマ一の重アセトン溶媒での1 H—NMRの分析においては、参考例 1で観察さ れた末端構造 CF CH Iに由来するピークが観察されず、末端不飽和結合の C
2 2
F = CHに由来する 5. 1〜5. 4ppm付近の複雑なピークが観察された。しかし、 C
2
F CH Iのヨウ素が水素に置換した CF CHの構造に基づく 1. 6〜: L 9ppm付近
2 2 2 3
の複雑なピークも観察された。 CF=CHに由来する複雑なピークの強度と含フッ 素エラストマ一の主鎖 CH に由来するピークの強度の比率は 0. 74 : 34であった
2
。また、 IR測定では、末端不飽和構造の C = C伸縮に基づく 1693cm 1の鋭い吸収 が観察された。以上の分析より、ヨウ素末端の構造の 74%が末端不飽和の構造に変 換されたと考えられる。
産業上の利用可能性
本発明の製造方法では、含フッ素エラストマ一の主鎖末端および Zまたは側鎖末 端に炭素 炭素結合を介して不飽和結合を有する基を導入することができるため、 該含フッ素エラストマ一を含む硬化性組成物を架橋することで、耐熱性が優れ、圧縮 永久歪 (CS)が小さい成形品を得ることができる。また、該含フッ素エラストマ一を含 む硬化性組成物は、加工性に優れており、複雑な形状の成形品を形成することがで きる。また、該含フッ素エラストマ一は、反応性の高い不飽和基を有するため、その不 飽和基を変換し、異なる官能基を導入することも可能である。

Claims

請求の範囲 主鎖末端および Zまたは側鎖末端に、一般式(1):
[化 1]
Figure imgf000043_0001
C - X3
i
Y 1 または、一般式 (2) :
[化 2]
-
Figure imgf000043_0002
(式中、 X1、 X2、 X3は同じ力または異なり水素原子、フッ素原子、 -CHまたは— CF
3 3 であり、 Υ1はヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、 Ζはフッ素原子、ヨウ素原 子、臭素原子、塩素原子、 -OR1,または— SR^R1は炭素数 1〜5のアルキル基、 炭素数 1〜5のァシル基、ベンゾィル基、ァリール基、トシル基、トリフルォロメタンスル ホニル基であり、これらの基の水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換され ていてもよい))
で示される部位を有する含フッ素エラストマ一に、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、および Zまたは遷移金属を作用させて、 一般式(1)または (2)で示される部位を、一般式 (3):
[化 3]
— C = C— X 3 ( 3 )
(式中、 X1、 X2、 X3は前記と同様である) で示される部位に変換する工程を含む含フッ素エラストマ一の製造方法。
[2] さらに、酸化剤を作用させて、一般式 (3):
[化 4]
— C = C— X 3 ( 3 )
(式中、 X1、 X2、 X3は前記と同様である)
で示される部位を COOHに変換する工程を含む請求の範囲第 1項記載の含フッ 素エラストマ一の製造方法。
[3] 一般式 (4) :
B (M)— (A) C (4)
a b
(式中、 Mはビ-リデンフルオライドおよび Zまたはテトラフルォロエチレン由来の構 造単位であり、 Aは Mと共重合可能なエチレン性単量体由来の構造単位であり、 B、 Cは同じ力または異なり、一般式(5):
[化 5]
X I V 2
(式中、 X1、 X2、 X3は同じかまたは異なり水素原子、フッ素原子、 -CHまたは—CF
3 3 であり、 R2は、炭素数 1〜5のエーテル結合を含んでもよいアルキレン基であって、そ の一部または全ての水素原子がフッ素原子で置換されていてもよぐ nは 0以上の整 数である)
で示される基であり、 a、 bは、それぞれ 0または 1であり、 a+b≠0である。) で示される含フッ素エラストマ一。
[4] 含フッ素エラストマ一力 ビ-リデンフルオライド系フッ素ゴムである請求の範囲第 3 項記載の含フッ素エラストマ一。
[5] 数平均分子量が 500〜500000である請求の範囲第 3項または第 4項記載の含フ ッ素エラストマ一。
[6] 請求の範囲第 3項〜第 5項の 、ずれかに記載の含フッ素エラストマ一を含む硬化 性組成物。
[7] 請求の範囲第 6項記載の硬化性組成物を架橋して得られる成形品。
PCT/JP2006/303141 2005-02-23 2006-02-22 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法 WO2006090728A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007504742A JP4665964B2 (ja) 2005-02-23 2006-02-22 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-047560 2005-02-23
JP2005047560 2005-02-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006090728A1 true WO2006090728A1 (ja) 2006-08-31

Family

ID=36927366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/303141 WO2006090728A1 (ja) 2005-02-23 2006-02-22 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4665964B2 (ja)
WO (1) WO2006090728A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069778A1 (ja) * 2007-11-28 2009-06-04 Sekisui Chemical Co., Ltd. 末端変性アクリル重合体及び末端変性アクリル重合体の製造方法
JP2013241541A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Kaneka Corp ビニル系重合体の製造方法
CN106117395A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 大连海事大学 不饱和含氟聚合物的制备方法
WO2017086465A1 (ja) * 2015-11-20 2017-05-26 旭硝子株式会社 ヨウ素原子含有量の低減された含フッ素化合物を製造する方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0157125B2 (ja) * 1986-04-01 1989-12-04 Nippon Mektron Kk
JPH06279537A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Japan Synthetic Rubber Co Ltd カルボキシル基含有フッ素重合体の製造方法
JP2001011115A (ja) * 1999-05-21 2001-01-16 Atofina フッ素ポリマーの化学的改質法と、改質されたポリマーを含む金属基材の被膜と、リチウムイオン電池の電極
JP2001081131A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Nippon Mektron Ltd 主鎖両末端官能基含有フッ素オリゴマー、その製造方法および硬化性組成物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100338108C (zh) * 2002-03-14 2007-09-19 大金工业株式会社 含氟共聚物、含氟共聚物制造方法、含氟共聚物固化用组合物和固化物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0157125B2 (ja) * 1986-04-01 1989-12-04 Nippon Mektron Kk
JPH06279537A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Japan Synthetic Rubber Co Ltd カルボキシル基含有フッ素重合体の製造方法
JP2001011115A (ja) * 1999-05-21 2001-01-16 Atofina フッ素ポリマーの化学的改質法と、改質されたポリマーを含む金属基材の被膜と、リチウムイオン電池の電極
JP2001081131A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Nippon Mektron Ltd 主鎖両末端官能基含有フッ素オリゴマー、その製造方法および硬化性組成物

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069778A1 (ja) * 2007-11-28 2009-06-04 Sekisui Chemical Co., Ltd. 末端変性アクリル重合体及び末端変性アクリル重合体の製造方法
US8653175B2 (en) 2007-11-28 2014-02-18 Sekisui Chemical Co., Ltd. Terminally modified acrylic polymer and method for producing terminally modified acrylic polymer
JP2013241541A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Kaneka Corp ビニル系重合体の製造方法
WO2017086465A1 (ja) * 2015-11-20 2017-05-26 旭硝子株式会社 ヨウ素原子含有量の低減された含フッ素化合物を製造する方法
CN108350112A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 旭硝子株式会社 制造碘原子含量得以减少的含氟化合物的方法
JPWO2017086465A1 (ja) * 2015-11-20 2018-09-06 Agc株式会社 ヨウ素原子含有量の低減された含フッ素化合物を製造する方法
US10604461B2 (en) 2015-11-20 2020-03-31 AGC Inc. Method for producing fluorine-containing compound having iodine atom content reduced
CN106117395A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 大连海事大学 不饱和含氟聚合物的制备方法
CN106117395B (zh) * 2016-06-23 2019-09-06 大连海事大学 不饱和含氟聚合物的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4665964B2 (ja) 2011-04-06
JPWO2006090728A1 (ja) 2008-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8242208B2 (en) Fluorine-containing polymer composition and cured body
JP4618230B2 (ja) 含フッ素ポリマー組成物及び硬化体
JP4640363B2 (ja) 含フッ素共重合体、含フッ素共重合体製造方法、含フッ素共重合体硬化用組成物及び硬化体
WO2006001363A1 (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびそれからなる成形品
WO2005105917A1 (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびそれからなる成形品
JP2006316112A (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびそれからなる成形品
JP4997707B2 (ja) 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法
WO2006090728A1 (ja) 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法
JP4830313B2 (ja) 含フッ素エラストマーの製造方法
JP4835006B2 (ja) 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法
JP4852879B2 (ja) 含フッ素ポリマーおよび含フッ素化合物の製造方法
JP5505405B2 (ja) 含フッ素エラストマーおよび含フッ素エラストマーの製造方法
WO2006030774A1 (ja) 硬化性組成物
WO2004111109A1 (ja) 含フッ素グラフトまたはブロックポリマー
WO2007032310A1 (ja) 含フッ素エラストマー、含フッ素エラストマーの製造方法、およびケイ素含有化合物
JP3709483B2 (ja) 含フッ素グラフトまたはブロックポリマー

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007504742

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06714281

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1