JPH0419247B2 - - Google Patents

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JPH0419247B2
JPH0419247B2 JP60030623A JP3062385A JPH0419247B2 JP H0419247 B2 JPH0419247 B2 JP H0419247B2 JP 60030623 A JP60030623 A JP 60030623A JP 3062385 A JP3062385 A JP 3062385A JP H0419247 B2 JPH0419247 B2 JP H0419247B2
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JP
Japan
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polymerization
trifluoromethyl acrylate
polymer
fluorine
butoxide
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Tadashi Narita
Tokio Hagiwara
Hiroshi Hamana
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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    • 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
    • C08F120/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10Esters
    • C08F120/22Esters containing halogen
    • C08F120/24Esters containing halogen containing perhaloalkyl radicals

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

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、含ふつ素メタクリル酸エステルを重
合するに際して、触媒としてR〓OM(R〓は炭化水
素系アルキル基、Mはアルカリ金属)で示される
金属アルコラートの使用することを骨子とする。 (産業上の利用分野) 含ふつ素メタクリル酸エステルあるいは含ふつ
素アクリル酸エステル類は工業的に重要なポリマ
ーを与える。 特にふつ素系の耐薬品性、表面特性、低屈折性
を生かした高機能性分野、たとえば、ふつ素系塗
料あるいは塗料添加剤、繊維処理剤、プラスチツ
ク光学繊維などの光学材料、コンタクトレンズや
歯科用などの医用材料、レジスト材料への応用が
検討され実用化されている。最近の先端技術分野
における新材料へのニーズは多く前記ポリマーは
益々重要な地位を占めつつある。 (従来の技術) 従来、使用されている前記エステル類は一般式
【式】(R〓は水素原子またはメチ ル基、R〓はふつ素系アルキル基)で示される化
合物が殆どであり、エステル基部分へのふつ素原
子導入により、その機能を発現させている。 最近、α位にふつ素原子を導入した含ふつ素メ
タクリル酸エステルあるいは含ふつ素アクリル酸
エステルの重合が行われるようになつてきた。た
とえば、メチル−α−フロオロアクリレートはラ
ジカル重合触媒により収率よく単独重合し、また
メタクリル酸メチルとの共重合性もよいことが知
られている。(C.U.PittmanJr.,M.Ueda,K.Iri,
Y.Imai,Macromolecules131031(1980)) 一方、メチル−α−トリフルオロメチルアクリ
レートはラジカル重合触媒により単独重合せず、
n−ブチルリチウムやピリジンを触媒としたアニ
オン重合により単独重合が進むことが知られてい
る。(H.Ito,D.C.Miller,C.G.Willson,
Macromolecules15915(1982))また、該モノマ
ーのラジカル共重合反応性も調べられている。 (H.Ito,B.Giese,Rngelbrech,
Macromolecules172204(1984)) (発明が解決しようとする問題点) 以上のように含ふつ素メタクリル酸エステルの
内、α−トルフルオロメチルアクリレートはその
重合において、他の含ふつ素メタクリル酸エステ
ルとは異なる重合性を示す。特に単独重合におい
てはアニオン重合するのみであり、一般的なアニ
オン重合触媒としてのn−ブチルリウムやグリニ
ヤ−試薬を使用した場合、ポリマー収率が低い。
わずかにピリジン触媒の場合、ある程度のポリマ
ー収率が得られるが、生成ポリマーはメタノール
不溶およびメタノール可溶の2種類のものが得ら
れる。このようにα−トリフルオロメチルアクリ
レートのアニオン重合においては、まだ工業的な
重合用触媒が見出されていない現状である。 (問題を解決するための手段) 本発明者らは、前記の事実をふまえ、多くのア
ニオン重合触媒を検討した結果、Li、Na、K、
RbおよびCsからなるアルカリ金属アルコラート
が重合活性であり、α−トリフルオロメチルアク
リレートのポリマーを収率よく生成すること見出
し、本発明を完成するに到つた。 本発明におけるα−トリフルオロメチルアクリ
レートの重合は水および酸素の不在下、溶液重合
あるいは溶液析出重合によつて行ろれる。重合温
度は−78℃〜100℃、好ましくは、−50℃〜80℃が
適当である。使用するアニオン重合触媒のアルカ
リ金属アルコラートとしては、リチウムメトキシ
ド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシ
ド、リチウムエトキシド、ナトリウムエトキシ
ド、カリウムエトキシドリチウム−n−プロポキ
シド、ナトリウム−n−プロポキシド、カリウム
−n−プロポキシド、リチウム−イソプロポキシ
ド、ナトリウム−イソプロポキシド、リチウム−
n−ブトキシド、ナトリウム−n−ブトキシド、
カリウム−n−ブトキシド、リチウム−t−ブト
キシド、ナトリウム−t−ブトキシド、カリウム
−t−ブトキシドなどがあげられる。これら触媒
の重合系への添加量は、α−トリフルオロメチル
アクリレートに対して、0.01〜5モル%が適当で
ある。 α−トリフルオロメチルアクリレートとして
は、メチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト、エチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト、n−プロピル−α−トリフルオロメチルアク
リレート、i−プロピル−α−トリフルオロメチ
ルアクリレート、n−ブチル−α−トリフルオロ
メチルアクリレート、t−ブチル−α−トリフル
オロメチルアクリレート、2−エチルヘキシル−
α−トリフルオロメチルアクリレート、ベンゾル
−α−トリフルオロメチルアクリレートのような
α−トリフルオロメチルアクリル酸と炭化水素系
アルコールとのエステル、2,2,2−トリフル
エロエチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト、1H,1H−ヘプタフルオロブチル−α−トリ
フルオロメチルアクリレート、1H,1H,7H−
ドデカフルオロヘプチル−α−トリフルオロメチ
ルアクリレート、1H,1H−ペンタデカフルオロ
オクチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト、1H,1H−ペンタフルオロプロピル−α−ト
リフルオロメチルアクリレート、1H,1H−ヘプ
タフルオロブチル−α−トリフルオロメチルアク
リレート、ヘキサフルオロイソプロピル−α−ト
リフルオロメチルアクリレートのようなα−トリ
フルオロメチルアクリル酸とふつ素系アルコール
とのエステルなどがあげられる。これらのα−ト
リフルオロメチルアクリレートは、蒸留精製ある
いは水素化カルシウムなどの脱水剤の存在下、窒
素あるいはヘリウム気流下、蒸留して使用され
る。純度はアニオン重合に支障のない不純物を含
まなければ98%カスクロマトグラフイー純度以上
でよい。 重合溶媒は不活性の非プロトン系溶媒、たとえ
ばn−ヘキサン、n−ヘブタン、ベンゼン、トル
エン、キシレンなどの脂肪族炭化水素あるいは芳
香族炭化水素、エチルエーテル、ジ−nブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの
エーテル類があげられるが、これらの溶媒は脱
水、脱酸素および蒸留精製して使用されその使用
量は、特に制約されない。 重合はガラスアンプル内、または撹拌機のつい
た重合器内で行われるが、原料を仕込む前に器内
の乾燥および脱酸素が必要である。 このようにして生成したポリマーは、濾過後、
希塩酸、水で洗浄後、乾燥して得られる。 (作用) 以上のようなα−トリフルオロメチルアクリレ
ートのポリマーは、光学材料、レジスト材料、塗
料添加剤などの分野へ応用される高機能性素材と
して、期待されるものである。 以下実施例によつて、本発明を説明するがこれ
らに限定されるものではない。 実施例 1 水素化カルシウム存在下、還流蒸留精製したエ
チル−α−トリフルオロメチルアクリレート(沸
点103〜105℃)、8.4g(50mmol)、リチウム−
t−ブトキシド0.08g(1mmol)、トルエン50
mlをガラス製アンプル内に入れ、脱気および窒素
置換後、アンプルを封止して、−20℃で7日間静
置重合した。生成ポリマーは希塩酸および水で洗
浄後、真空乾燥した。ポリマー収率は100%であ
つた。 生成ポリマーの赤外吸収スペクトルは1740cm-1
にC=0、1290、1180、1100cm-1にCF3の吸収が
認められた。重水素化クロロホルム溶液の1H−
NMRスペクトル(:TMS)は−CH2C
31.3ppm、−C 2CH34.2ppm、−C 2 2.6ppmに
吸収を示した。生成ポリマーはメタノール不溶、
テトラヒドロフラン、クロロホルム、ベンゼンに
可溶であつた。 実施例 2 実施例1と同様にして0℃で7日間静置重合し
た。ポリマー収率は61.5%であつた。 生成ポリマーの赤外吸収スペクトルは1740cm-1
にC=0、1290、1180、1100cm-1にCF3の吸収が
認められた。重水素化クロロホルム溶液の1H−
NMRスペクトル(:TMS)は−C
2CH31.3ppm、−C 2CH34.2ppm、−C 2
2.6ppmに吸収を示した。有機溶媒に対する溶解
性は実施例1と同様であつた。 実施例 3 実施例1と同様にして、エチル−α−トリフル
オロメチルアクリレート8.4g(50mmol)、リチ
ウム−t−ブトキシド0.08g(1mmol)、テト
ラヒドロフラン50mlをガラス製アンプルに入れ、
80℃で7日間静置重合を行つた。ポリマー収率は
58%であつた。 生成ポリマーの赤外吸収スペクトル、1H−
NMRスペクトル、有機溶媒に対する溶解性は実
施例1と同様であつた。 実施例 4 実施例1と同様にして、エチル−α−トリフル
オロメチルアクリレート8.4g(50mmol)、カリ
ウム−t−ブトキシド0.112g(1mmol)、テト
ラヒドロフラン50mlをガラス製アンプルに入れ、
−20℃で7日間静置重合を行つた。ポリマー収率
は60%であつた。 生成ポリマーの赤外吸収スペクトルおよび1H
−NMRスペクトル、および溶解性等は実施例1
と同様であつた。 実施例 5 実施例1と同様にして、2,2,2−トリフル
オロエチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト12.3g(50mmol)、リチウム−t−ブトキシ
ド0.08g(1mmol)、トルエン50mlをガラス製
アンプルに入れ、−20℃で7日間静置重合を行つ
た。ポリマー収率は83%であつた。 実施例 6 実施例1と同様にして、ヘキサフルオロイソプ
ロピル−α−トリフルオロメチルアクリレート
14.5(50mmol)、リチウム−t−ブトキシド0.08
g(1mmol)、トルエン50mlをガラス製アンプ
ルに入れ、−20℃で7日間静置重合を行つた。ポ
リマー収率は68%であつた。生成ポリマーはメタ
ノール不溶であつた。 比較例 1 実施例1と同様にして、エチル−α−トリフル
オロメチルアクリレート8.4g(50mmol)、フエ
ニルマグネシウムブロミド0.18g(1mmol)、
トルエン50mlをガラス製アンプルに入れ、0℃で
7日間静置重合を行つた。ポリマー収率は2%で
あつた。 比較例 2 実施例1と同様にして、エチル−α−トリフル
オロメチルアクリレート8.4g(50mmol)、n−
ブチルリチウム0.064g(1mmol)、トルエン50
mlをガラス製アンプルに入れ、−20℃で7日間静
置重合を行つた。ポリマー収率は3%であつた。 比較例 3 実施例1と同様にして、ヘキサフルオロイソプ
ロピル−α−トリフルオロメチルアクリレート
14.5g(50mmol)、ピリジン0.079g(1m
mol)、トルエン50mlをガラス製アンプルに入れ、
20℃で7日間静置重合を行つた。ポリマー収率は
56%であつたが、メタノール可溶性ポリマーが生
成し、メタノール可溶ポリマーとメタノール不溶
ポリマーの割合は54:46であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式【式】(R〓は炭化水素系ア ルキル基またはふつ素系アルキル基)で示される
    含ふつ素メタクリル酸エステルを式R〓OM(R〓は
    炭化水素系アルキル基、Mはアルカリ金属)で示
    される金属アルコラートを触媒として重合するこ
    とを特徴とする含ふつ素重合体の製造法。 2 式 R〓OMにおいて、R〓=CoH2o+1(nは1
    〜4の整数)、M−Li、Na、Kで示される化合物
    を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 3 式 R〓OMにおいて、リチウム−t−ブト
    キシドまたはカリウム−t−ブトキシドを用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
JP60030623A 1985-02-20 1985-02-20 含ふつ素重合体の製造法 Granted JPS61190511A (ja)

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