JPH07165832A - 含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーおよびその製法 - Google Patents
含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーおよびその製法Info
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- JPH07165832A JPH07165832A JP31531693A JP31531693A JPH07165832A JP H07165832 A JPH07165832 A JP H07165832A JP 31531693 A JP31531693 A JP 31531693A JP 31531693 A JP31531693 A JP 31531693A JP H07165832 A JPH07165832 A JP H07165832A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高分子量で、しかも分子量分布が狭く、生成中
に低分子量副生物を殆ど含まない、撥水撥油剤として好
適な含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーを得る。 【構成】パーフルオロアルキレンオキシドとアルキレン
オキシドに基づく繰返し単位を含み、分子末端に水酸基
含有(メタ)アクリレート残基を有し、数平均分子量が
500〜100万である含フッ素アルキルポリエーテル
系モノマー。
に低分子量副生物を殆ど含まない、撥水撥油剤として好
適な含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーを得る。 【構成】パーフルオロアルキレンオキシドとアルキレン
オキシドに基づく繰返し単位を含み、分子末端に水酸基
含有(メタ)アクリレート残基を有し、数平均分子量が
500〜100万である含フッ素アルキルポリエーテル
系モノマー。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は含フッ素アルキルポリエ
ーテル系モノマーおよびその製造方法に関する。更に詳
しくは、撥水撥油剤の原料として有用な含フッ素アルキ
ルポリエーテル系モノマーおよびその製造方法に関す
る。
ーテル系モノマーおよびその製造方法に関する。更に詳
しくは、撥水撥油剤の原料として有用な含フッ素アルキ
ルポリエーテル系モノマーおよびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】含フッ素アルキルポリエーテル系モノマ
ーは、撥水撥油剤の原料として有用な化合物である。代
表的なモノマーとしては、ヘキサフルオロプロピレンオ
キシドを、フッ化セシウム、フッ化カリウムなどの1価
の金属を用いてオリゴマーを生成させた後、分子末端に
生成した酸フロライド基を還元して水酸基とし、メタク
リル酸クロライド等と反応させて得られるものが用いら
れてきた。
ーは、撥水撥油剤の原料として有用な化合物である。代
表的なモノマーとしては、ヘキサフルオロプロピレンオ
キシドを、フッ化セシウム、フッ化カリウムなどの1価
の金属を用いてオリゴマーを生成させた後、分子末端に
生成した酸フロライド基を還元して水酸基とし、メタク
リル酸クロライド等と反応させて得られるものが用いら
れてきた。
【0003】この方法は、工程が長く、用いる触媒(フ
ッ化セシウム)も高価なため製造コストが高いという問
題点があった。
ッ化セシウム)も高価なため製造コストが高いという問
題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】撥水撥油剤などに用い
られる含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーは、製
造コストが高く、より安価なモノマーおよび製造方法が
望まれていた。
られる含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーは、製
造コストが高く、より安価なモノマーおよび製造方法が
望まれていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記技術課
題を解決すべく、様々な化合物および製造方法を検討し
た結果ある特定の構造を有する含フッ素アルキルポリエ
ーテル系モノマーが上記課題を解決するものである事を
見出し、本発明を完成するに至った。
題を解決すべく、様々な化合物および製造方法を検討し
た結果ある特定の構造を有する含フッ素アルキルポリエ
ーテル系モノマーが上記課題を解決するものである事を
見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち本発明は下記式一般式(1)および
(2)
(2)
【0007】
【化6】
【0008】(但し、R1はフッ素又はパーフルオロア
ルキル基を示し、R2は水素、アルキル基又はパーフル
オロアルキル基を示す。)で示される繰返し単位を含
み、分子末端に下記一般式(3)
ルキル基を示し、R2は水素、アルキル基又はパーフル
オロアルキル基を示す。)で示される繰返し単位を含
み、分子末端に下記一般式(3)
【0009】
【化7】
【0010】(但し、R3およびR4はそれぞれ水素又は
アルキル基を示し、 R5はフッ素又はパーフルオロアル
キル基を示し、lは1〜10の整数である。)を有し、
数平均分子量が500〜100万である含フッ素アルキ
ルポリエーテル系モノマーである。
アルキル基を示し、 R5はフッ素又はパーフルオロアル
キル基を示し、lは1〜10の整数である。)を有し、
数平均分子量が500〜100万である含フッ素アルキ
ルポリエーテル系モノマーである。
【0011】本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系
モノマーにおいて、一般式(1)、(2)および(3)
中のR1,R2およびR5で示されるパーフルオロアルキ
ル基は、その炭素数に特に制限されるものではないが、
共重合の容易さ等の理由から炭素数は1〜4の範囲であ
ることが好ましい。本発明において好適なパーフルオロ
アルキル基を具体的に例示すれば、トリフルオロメチル
基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル
基等を挙げることができる。
モノマーにおいて、一般式(1)、(2)および(3)
中のR1,R2およびR5で示されるパーフルオロアルキ
ル基は、その炭素数に特に制限されるものではないが、
共重合の容易さ等の理由から炭素数は1〜4の範囲であ
ることが好ましい。本発明において好適なパーフルオロ
アルキル基を具体的に例示すれば、トリフルオロメチル
基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル
基等を挙げることができる。
【0012】また、上記式(2)および(3)中、
R2,R3およびR4で示されるアルキル基は、その炭素
数に特に制限されるものではないが、やはり共重合の容
易さから、炭素数1〜4の範囲であることが好ましい。
本発明において好適なアルキル基を具体的に例示すれ
ば、メチル基、エチル基、プロピル基等を挙げることが
できる。
R2,R3およびR4で示されるアルキル基は、その炭素
数に特に制限されるものではないが、やはり共重合の容
易さから、炭素数1〜4の範囲であることが好ましい。
本発明において好適なアルキル基を具体的に例示すれ
ば、メチル基、エチル基、プロピル基等を挙げることが
できる。
【0013】上記式(3)中、lは1〜10の範囲であ
るが、エステル化反応率を下げないためには1〜6の整
数であることが好ましい。
るが、エステル化反応率を下げないためには1〜6の整
数であることが好ましい。
【0014】上記式(1)および(2)で示される繰返
し単位の比は、特に制限されないが、後述する製法によ
れば、一般に、式(1)/式(2)(モル比)=0.1
〜10の数となるが、0.5〜2.0とすることもで
き、さらに0.9〜1.1即ちほぼ1とすることもでき
る。この比がほぼ1のときは、上記式(1)および
(2)で示される繰返し単位は交互に配列していると考
えられる。
し単位の比は、特に制限されないが、後述する製法によ
れば、一般に、式(1)/式(2)(モル比)=0.1
〜10の数となるが、0.5〜2.0とすることもで
き、さらに0.9〜1.1即ちほぼ1とすることもでき
る。この比がほぼ1のときは、上記式(1)および
(2)で示される繰返し単位は交互に配列していると考
えられる。
【0015】本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系
モノマーの数平均分子量は、一般に500〜100万の
範囲である。また、重量平均分子量と数平均分子量の比
で示される分子量分布は、一般に1〜5、好ましくは1
〜3の範囲である。
モノマーの数平均分子量は、一般に500〜100万の
範囲である。また、重量平均分子量と数平均分子量の比
で示される分子量分布は、一般に1〜5、好ましくは1
〜3の範囲である。
【0016】本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系
モノマーは一般式で示せば下記式(7)
モノマーは一般式で示せば下記式(7)
【0017】
【化8】
【0018】(式中、 R1,R3,R4は水素原子又はア
ルキル基であり、lは1〜10の整数、Yは一般式
(1),(2)で表される2つの単位を含むアルキルエ
ーテル鎖である。)で表わすことができる。
ルキル基であり、lは1〜10の整数、Yは一般式
(1),(2)で表される2つの単位を含むアルキルエ
ーテル鎖である。)で表わすことができる。
【0019】本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系
モノマーを具体的に例示すると、例えば、次のような化
合物を挙げることができる。
モノマーを具体的に例示すると、例えば、次のような化
合物を挙げることができる。
【0020】
【化9】
【0021】本発明の化合物の構造は次のような手段で
確認することができる。
確認することができる。
【0022】(a)赤外吸収スペクトル(I.R.) 本発明の前記一般式で示される含フッ素アルキルポリエ
ーテル系モノマーをI.R.分析すると、メタクリル酸
エステル又はアクリル酸エステルのカルボニル基の吸収
が1720cm-1に、フルオロアルキル基に隣接したカ
ルボニル基の吸収が1780cm-1に、二重結合に基づ
く吸収が1640cm-1にそれぞれ表れる。又、C−F
の伸縮による吸収が1400〜1000cm-1に現れ
る。更にまたC−H伸縮による吸収が3000〜285
0cm-1に現れる。
ーテル系モノマーをI.R.分析すると、メタクリル酸
エステル又はアクリル酸エステルのカルボニル基の吸収
が1720cm-1に、フルオロアルキル基に隣接したカ
ルボニル基の吸収が1780cm-1に、二重結合に基づ
く吸収が1640cm-1にそれぞれ表れる。又、C−F
の伸縮による吸収が1400〜1000cm-1に現れ
る。更にまたC−H伸縮による吸収が3000〜285
0cm-1に現れる。
【0023】従ってI.R.分析によって、カルボン酸
エステルに基づくカルボニル基、フルオロアルキル基、
アルキル基、フルオロアルキル基に基づくカルボニル
基、二重結合の有無についての確認ができる。
エステルに基づくカルボニル基、フルオロアルキル基、
アルキル基、フルオロアルキル基に基づくカルボニル
基、二重結合の有無についての確認ができる。
【0024】(b)カーボン13核磁気共鳴スペクトル1 Hならびに19Fをデカップリングした13C核磁気共鳴
スペクトルにおいて、環境の異なる炭素はそれぞれ一本
のピークを示す。この化学シフトを調べる事によって生
成物を同定することが出来る。本発明の化合物について
の具体的な同定については後述する実施例で述べるが、
本発明の化合物が何であるかはカーボン13核磁気共鳴
スペクトルでほぼ完全に確認することができる。
スペクトルにおいて、環境の異なる炭素はそれぞれ一本
のピークを示す。この化学シフトを調べる事によって生
成物を同定することが出来る。本発明の化合物について
の具体的な同定については後述する実施例で述べるが、
本発明の化合物が何であるかはカーボン13核磁気共鳴
スペクトルでほぼ完全に確認することができる。
【0025】(c)元素分析 本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーのほ
ぼ確実な同定は前記カーボン13核磁気共鳴スペクトル
で判明するが、該化合物におけるH,C,F各元素の理
論計算値と実際に得られる化合物との各元素分析結果を
比較することにより更に明確な同定が可能となる。
ぼ確実な同定は前記カーボン13核磁気共鳴スペクトル
で判明するが、該化合物におけるH,C,F各元素の理
論計算値と実際に得られる化合物との各元素分析結果を
比較することにより更に明確な同定が可能となる。
【0026】(d)ゲルパーミェーションクロマトグラ
フィー(GPCと略す) 本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーをG
PCにより分子量を測定すると、分子量500〜100
万の間に吸収が現れる。また、重量平均分子量(以下、
Mwと略す)と数平均分子量(以下Mnと略す)の比を
求めることにより分子量の分布を知ることができる。
フィー(GPCと略す) 本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーをG
PCにより分子量を測定すると、分子量500〜100
万の間に吸収が現れる。また、重量平均分子量(以下、
Mwと略す)と数平均分子量(以下Mnと略す)の比を
求めることにより分子量の分布を知ることができる。
【0027】以上(a)〜(d)に述べたような分析手
段で本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系モノマー
を同定することが出来る。
段で本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系モノマー
を同定することが出来る。
【0028】本発明の含フッ素アルキルポリエーテル系
モノマーは、どのような方法で製造されてもよいが、特
に次のような方法によって好適に製造される。
モノマーは、どのような方法で製造されてもよいが、特
に次のような方法によって好適に製造される。
【0029】一般式(4)
【0030】
【化10】
【0031】(但し、R1はフッ素原子又はパーフルオ
ロアルキル基を表わす。)で示されるパーフルオロアル
キレンオキシドと、一般式(5)
ロアルキル基を表わす。)で示されるパーフルオロアル
キレンオキシドと、一般式(5)
【0032】
【化11】
【0033】(但し、R2は水素原子、アルキル基又は
パーフルオロアルキル基を表わす。)で示されるアルキ
レンオキシドを共重合させた後、一般式(6)
パーフルオロアルキル基を表わす。)で示されるアルキ
レンオキシドを共重合させた後、一般式(6)
【0034】
【化12】
【0035】(但し、R3およびR4はそれぞれ水素又は
アルキル基を示し、lは1〜10の整数である。)で示
される水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方
法である。
アルキル基を示し、lは1〜10の整数である。)で示
される水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方
法である。
【0036】一般式(4)と(5)との共重合は、無触
媒下で行なう場合とポルフィリン金属錯体を触媒に用い
て行う場合の2通りがある。ポルフィリン金属錯体とし
ては、公知の化合物を何ら制限なく用いることができ
る。本発明で好適に用い得るポルフィリン金属錯体はポ
ルフィリンアルミニウム錯体およびポルフィリン亜鉛錯
体であり、下記式〔I〕および〔II〕で示すことがで
きる。
媒下で行なう場合とポルフィリン金属錯体を触媒に用い
て行う場合の2通りがある。ポルフィリン金属錯体とし
ては、公知の化合物を何ら制限なく用いることができ
る。本発明で好適に用い得るポルフィリン金属錯体はポ
ルフィリンアルミニウム錯体およびポルフィリン亜鉛錯
体であり、下記式〔I〕および〔II〕で示すことがで
きる。
【0037】
【化13】
【0038】
【化14】
【0039】(式中、R6〜R17は水素原子、置換若し
くは非置換の炭化水素基であり、R8とR9,R11と
R12,R14とR15及びR17とR6は夫々縮合環を形成し
ていても良く、Rは炭化水素基であり、Xは水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ
基、アルキルチオ基又は水酸基である。) 上記一般式R6〜R17 およびRで示される炭化水素基と
しては、炭素数が1〜10の範囲であることが好まし
く、アルキル基、アリール基、アルキレン基、アルケニ
レン基等が採用される。この内、置換炭化水素基の置換
基としては、ハロゲン原子やアルコキシ基が挙げられ
る。
くは非置換の炭化水素基であり、R8とR9,R11と
R12,R14とR15及びR17とR6は夫々縮合環を形成し
ていても良く、Rは炭化水素基であり、Xは水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ
基、アルキルチオ基又は水酸基である。) 上記一般式R6〜R17 およびRで示される炭化水素基と
しては、炭素数が1〜10の範囲であることが好まし
く、アルキル基、アリール基、アルキレン基、アルケニ
レン基等が採用される。この内、置換炭化水素基の置換
基としては、ハロゲン原子やアルコキシ基が挙げられ
る。
【0040】本発明に用いるポルフィリン金属錯体にお
ける金属としては、上記したアルミニウムおよび亜鉛の
他にマグネシウム、バナジウム、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、カドミウム等の金属を挙げることができ
る。
ける金属としては、上記したアルミニウムおよび亜鉛の
他にマグネシウム、バナジウム、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、カドミウム等の金属を挙げることができ
る。
【0041】本発明で好適に用いられるポルフィリン金
属錯体の具体的例を示すと、テトラフェニルポルフィリ
ンアルミニウムクロリド、テトラベンズポルフィリンア
ルミニウムクロリド、テトラフェニルポルフィリンアル
ミニウムメトキシド、テトラフェニルポルフィリンアル
ミニウムメチル、テトラベンズポルフィリンアルミニウ
ムメチル、テトラフェニルポルフィリンアルミニウムエ
チル、テトラキスペンタフルオロフェニルポルフィリン
アルミニウムエチルなどのポルフィリンアルミニウム錯
体;テトラフェニルポルフィリン亜鉛エチル、N−メチ
ルテトラフェニルポルフィリン亜鉛チオラート等のポル
フィリン亜鉛錯体を挙げることができる。
属錯体の具体的例を示すと、テトラフェニルポルフィリ
ンアルミニウムクロリド、テトラベンズポルフィリンア
ルミニウムクロリド、テトラフェニルポルフィリンアル
ミニウムメトキシド、テトラフェニルポルフィリンアル
ミニウムメチル、テトラベンズポルフィリンアルミニウ
ムメチル、テトラフェニルポルフィリンアルミニウムエ
チル、テトラキスペンタフルオロフェニルポルフィリン
アルミニウムエチルなどのポルフィリンアルミニウム錯
体;テトラフェニルポルフィリン亜鉛エチル、N−メチ
ルテトラフェニルポルフィリン亜鉛チオラート等のポル
フィリン亜鉛錯体を挙げることができる。
【0042】ポルフィリン金属錯体の使用量は一般の重
合反応における触媒量でよいが、パーフルオロアルキレ
ンオキシドとアルキレンオキシドの合計量100重量部
に対して、0.1〜10重量部、特に0.5〜5重量部
が好ましい。
合反応における触媒量でよいが、パーフルオロアルキレ
ンオキシドとアルキレンオキシドの合計量100重量部
に対して、0.1〜10重量部、特に0.5〜5重量部
が好ましい。
【0043】本発明におけるパーフルオロアルキレンオ
キシドは、公知のものであれば特に制限されず単独又は
二種以上を組み合わせて用いることができる。具体的に
は、ヘキサフルオロプロピレンオキシドやテトラフルオ
ロエチレンオキシドを挙げることができる。
キシドは、公知のものであれば特に制限されず単独又は
二種以上を組み合わせて用いることができる。具体的に
は、ヘキサフルオロプロピレンオキシドやテトラフルオ
ロエチレンオキシドを挙げることができる。
【0044】本発明におけるアルキレンオキシドは、公
知のものであれば特に制限されず単独又は二種以上を組
み合わせて用いることができる。具体的には、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、1−ブチレンオキシ
ド、トリフルオロプロピレンオキシドのようなエポキシ
基を有する脂肪族アルキレンオキシド等を挙げることが
でき、その中でもエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ドが特に好ましい。
知のものであれば特に制限されず単独又は二種以上を組
み合わせて用いることができる。具体的には、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、1−ブチレンオキシ
ド、トリフルオロプロピレンオキシドのようなエポキシ
基を有する脂肪族アルキレンオキシド等を挙げることが
でき、その中でもエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ドが特に好ましい。
【0045】パーフルオロアルキレンオキシドとアルキ
レンオキシドとの共重合割合は特に制限されるものでは
ないが、重合反応の進行および得られるアルキレンオキ
シドの単独重合体の生成を抑えるためには、パーフルオ
ロアルキレンオキシド100重量部に対して、アルキレ
ンオキシドは10〜100重量部、好ましくは30〜1
00重量部の範囲であることが好ましい。
レンオキシドとの共重合割合は特に制限されるものでは
ないが、重合反応の進行および得られるアルキレンオキ
シドの単独重合体の生成を抑えるためには、パーフルオ
ロアルキレンオキシド100重量部に対して、アルキレ
ンオキシドは10〜100重量部、好ましくは30〜1
00重量部の範囲であることが好ましい。
【0046】重合は無溶媒中あるいはベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素やジクロロメタン等の
ハロゲン系炭化水素等の有機溶媒の存在下で行ってもよ
い。
ン、キシレン等の芳香族炭化水素やジクロロメタン等の
ハロゲン系炭化水素等の有機溶媒の存在下で行ってもよ
い。
【0047】重合温度は−30〜200℃、特に−20
〜100℃が好ましい。重合は窒素等の不活性ガス中で
行なわれる。反応が完結した後、酢酸、塩酸などの酸で
反応を停止させ、メタノール、水等で洗浄し、減圧乾燥
することにより乾燥ポリマーが得られる。
〜100℃が好ましい。重合は窒素等の不活性ガス中で
行なわれる。反応が完結した後、酢酸、塩酸などの酸で
反応を停止させ、メタノール、水等で洗浄し、減圧乾燥
することにより乾燥ポリマーが得られる。
【0048】上記の方法で得られたポリマーと一般式
(6)で示される水酸基含有(メタ)アクリレートの反
応は特に限定されず如何なる方法であってもよい。一般
に好適に採用しうる代表的な方法を挙げると次のような
方法である。
(6)で示される水酸基含有(メタ)アクリレートの反
応は特に限定されず如何なる方法であってもよい。一般
に好適に採用しうる代表的な方法を挙げると次のような
方法である。
【0049】前記ポリマーは分子末端に酸フロライド基
を有しているため水酸基含有(メタ)アクリレートと室
温で混合するだけで容易にエステル化が進行する。ここ
で、水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、次のよ
うな化合物を用いることができる。例えば、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート,2−ヒドロキシエチルアク
リレート,2−ヒドロキシプロピルメタクリレート,2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート,6−ヒドロキシ
ヘキシルメタクリレート,6−ヒドロキシヘキシルアク
リレート,10−ヒドロキシデシルメタクリレート,1
0−ヒドロキシデシルアクリレート等である。
を有しているため水酸基含有(メタ)アクリレートと室
温で混合するだけで容易にエステル化が進行する。ここ
で、水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、次のよ
うな化合物を用いることができる。例えば、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート,2−ヒドロキシエチルアク
リレート,2−ヒドロキシプロピルメタクリレート,2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート,6−ヒドロキシ
ヘキシルメタクリレート,6−ヒドロキシヘキシルアク
リレート,10−ヒドロキシデシルメタクリレート,1
0−ヒドロキシデシルアクリレート等である。
【0050】上記反応にあたり原料化合物はどのような
順序で混合して反応を行なってもよい。また一段階でこ
れらの原料化合物をすべて混合して反応を行なうことも
できるし、数段階に分けてこれらの原料化合物を混合す
る方法で反応を行なうこともできる。
順序で混合して反応を行なってもよい。また一段階でこ
れらの原料化合物をすべて混合して反応を行なうことも
できるし、数段階に分けてこれらの原料化合物を混合す
る方法で反応を行なうこともできる。
【0051】前記製造法に置ける反応条件は特に限定さ
れないが通常は溶媒の存在下に実施するのが一般的であ
る。該溶媒としては、原料化合物と反応しない無水の極
性非水溶媒が特に制限なく使用される。
れないが通常は溶媒の存在下に実施するのが一般的であ
る。該溶媒としては、原料化合物と反応しない無水の極
性非水溶媒が特に制限なく使用される。
【0052】該極性非水溶媒の代表的なものを例示する
と、エーテル、テトラヒドロフランジオキサン、モノグ
ライム、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等
のエーテル系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン
等のオキソサルファ系溶媒;アセトントリル、プロピオ
ニトリル等のニトリル系溶媒等が好適に使用される。
と、エーテル、テトラヒドロフランジオキサン、モノグ
ライム、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等
のエーテル系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン
等のオキソサルファ系溶媒;アセトントリル、プロピオ
ニトリル等のニトリル系溶媒等が好適に使用される。
【0053】前記製造法に於ける反応温度は特に限定さ
れるものではないが、通常−78℃〜100℃の温度範
囲から選択するのが望ましい。該100℃を越える高い
温度においても反応は進行するが、原料または生成物の
重合が起ったり、副反応が起ったりする傾向があるので
通常は採用しない方がよい。従って目的物の収率の面か
ら、反応は好ましくは、−78〜100℃の間の温度か
ら選択し、更に−78〜50℃の間の温度範囲の中から
選択するのが好ましい。
れるものではないが、通常−78℃〜100℃の温度範
囲から選択するのが望ましい。該100℃を越える高い
温度においても反応は進行するが、原料または生成物の
重合が起ったり、副反応が起ったりする傾向があるので
通常は採用しない方がよい。従って目的物の収率の面か
ら、反応は好ましくは、−78〜100℃の間の温度か
ら選択し、更に−78〜50℃の間の温度範囲の中から
選択するのが好ましい。
【0054】前記製造法に於ける反応の雰囲気は特に限
定されなが、一般には不活性ガスで置換した方が好まし
い結果を与えることが多い。
定されなが、一般には不活性ガスで置換した方が好まし
い結果を与えることが多い。
【0055】前記製造法に於ける反応時間は用いる原料
化合物、溶媒の種類、反応温度等によって異なり一概に
限定できるものではないが、一般には数分から数日の範
囲で選択すれば好ましく必要に応じて数分から数時間程
度の反応時間にするように他の条件を選ぶのが好適であ
る。
化合物、溶媒の種類、反応温度等によって異なり一概に
限定できるものではないが、一般には数分から数日の範
囲で選択すれば好ましく必要に応じて数分から数時間程
度の反応時間にするように他の条件を選ぶのが好適であ
る。
【0056】
【本発明の効果】本発明の含フッ素アルキルポリエーテ
ル系モノマーは、高分子量で、しかも分子量分布が狭い
ため、生成中に低分子量副生物を殆ど含まず、これら低
分子量副生物の分離工程を省略することができる。又、
撥水撥油剤として用いる場合、従来の含フッ素系モノマ
ーに比べ少量の添加で効果が発現する様になった。
ル系モノマーは、高分子量で、しかも分子量分布が狭い
ため、生成中に低分子量副生物を殆ど含まず、これら低
分子量副生物の分離工程を省略することができる。又、
撥水撥油剤として用いる場合、従来の含フッ素系モノマ
ーに比べ少量の添加で効果が発現する様になった。
【0057】実施例1 100ml容量の耐圧製ガラスオートクレーブにテトラ
フェニルポルフィリン0.12g(0.2mmol)と
ジエチルアルミニウムクロリド0.024g(0.2m
mol)、塩化メチレン5mlを加え攪拌しながら3時
間反応させた後、未反応のジエチルアルミニウムクロリ
ドを除去するために50℃で3時間真空乾燥した。
フェニルポルフィリン0.12g(0.2mmol)と
ジエチルアルミニウムクロリド0.024g(0.2m
mol)、塩化メチレン5mlを加え攪拌しながら3時
間反応させた後、未反応のジエチルアルミニウムクロリ
ドを除去するために50℃で3時間真空乾燥した。
【0058】次に、容器をドライアイス−メタノールで
冷却した状態で、ヘキサフルオロプロピレンオキシド1
7g、プロピレンオキサイド6gを導入し1時間攪拌後
0℃まで温度を上昇させ、氷冷下16時間反応させた。
反応後、容器を室温に戻しエバポレーターで未反応原料
を留去する事によって粘稠な液状重合体15gを得た。
冷却した状態で、ヘキサフルオロプロピレンオキシド1
7g、プロピレンオキサイド6gを導入し1時間攪拌後
0℃まで温度を上昇させ、氷冷下16時間反応させた。
反応後、容器を室温に戻しエバポレーターで未反応原料
を留去する事によって粘稠な液状重合体15gを得た。
【0059】続いてポルフィリンアルミニウム錯体を濾
過分離し、得られた重合体のIRにおいて、プロピレン
オキシドのメチル基由来のC−H伸縮振動に基づく吸収
が3000cm-1、ヘキサフルオロプロピレンオキシド
のトリフルオロメチル基由来のC−H伸縮振動に基づく
吸収が3000cm-1、ヘキサフルオロプロピレンオキ
シドのトリフルオロメチル基由来のC−F伸縮振動に基
づく吸収が1400〜1000cm-1、重合末端基の酸
フルオライド由来のC=O伸縮振動に基づく吸収が18
70cm-1に観察され、原料エポキシ基に由来する吸収
は消失していた。
過分離し、得られた重合体のIRにおいて、プロピレン
オキシドのメチル基由来のC−H伸縮振動に基づく吸収
が3000cm-1、ヘキサフルオロプロピレンオキシド
のトリフルオロメチル基由来のC−H伸縮振動に基づく
吸収が3000cm-1、ヘキサフルオロプロピレンオキ
シドのトリフルオロメチル基由来のC−F伸縮振動に基
づく吸収が1400〜1000cm-1、重合末端基の酸
フルオライド由来のC=O伸縮振動に基づく吸収が18
70cm-1に観察され、原料エポキシ基に由来する吸収
は消失していた。
【0060】次に、上記で得られた粘稠な液状重合体1
0gと2−ヒドロキシエチルメタクリレート0.2gお
よび塩化メチレン50mlを室温、窒素雰囲気下で容量
200mlのナス形フラスコ中に入れ5時間混合攪拌
し、反応を行った。
0gと2−ヒドロキシエチルメタクリレート0.2gお
よび塩化メチレン50mlを室温、窒素雰囲気下で容量
200mlのナス形フラスコ中に入れ5時間混合攪拌
し、反応を行った。
【0061】反応終了後、大量の弱アルカリ水溶液を加
え、生成したフッ化水素酸や未反応の2−ヒドロキシエ
チルメタアクリレートを水層に分離させた後、溶媒を減
圧下、40℃の温度下で留去させて、含フッ素アルキル
ポリエーテル系モノマーを7.1g得た。収率は70%
であった。
え、生成したフッ化水素酸や未反応の2−ヒドロキシエ
チルメタアクリレートを水層に分離させた後、溶媒を減
圧下、40℃の温度下で留去させて、含フッ素アルキル
ポリエーテル系モノマーを7.1g得た。収率は70%
であった。
【0062】得られた反応生成物の赤外吸収スペクトル
によれば、原料である2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートのOH基に基因する3500cm-1付近の吸収が消
失し、前記の重合体末端の酸フルオライド基に基因する
1870cm-1付近の吸収も消失していた。そのかわり
に、パーフルオロアルキル基に結合したカルボン酸エス
テルによる1780cm-1付近の吸収が現れていた。
又、メタクリル酸エステルに基因する1690cm-1の
吸収およびC−F結合に基因する1400〜1000c
m-1の吸収も観察された。次に生成物の13C核磁気共鳴
スペクトルを測定したところ以下の吸収ピークが帰属さ
れた。
によれば、原料である2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートのOH基に基因する3500cm-1付近の吸収が消
失し、前記の重合体末端の酸フルオライド基に基因する
1870cm-1付近の吸収も消失していた。そのかわり
に、パーフルオロアルキル基に結合したカルボン酸エス
テルによる1780cm-1付近の吸収が現れていた。
又、メタクリル酸エステルに基因する1690cm-1の
吸収およびC−F結合に基因する1400〜1000c
m-1の吸収も観察された。次に生成物の13C核磁気共鳴
スペクトルを測定したところ以下の吸収ピークが帰属さ
れた。
【0063】
【化15】
【0064】更にまた生成物の元素分析の結果を以下に
示す。
示す。
【0065】
【表1】
【0066】更にまたGPCの結果、分子量(Mw)は
7400であり、分子量分布(M/M)は1.27であ
った。
7400であり、分子量分布(M/M)は1.27であ
った。
【0067】以上の結果により、含フッ素アルキルポリ
エーテル系モノマー中には、ヘキサフルオロプロピレン
オキシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で導入さ
れている事が判った。又、(メタ)アクリル基は、上記
重合体1分子に1個の割合で導入されている事も判っ
た。
エーテル系モノマー中には、ヘキサフルオロプロピレン
オキシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で導入さ
れている事が判った。又、(メタ)アクリル基は、上記
重合体1分子に1個の割合で導入されている事も判っ
た。
【0068】実施例2 100ml容量の耐圧製ガラスオートクレーブにヘキサ
フルオロプロピレンオキシド17g、プロピレンオキサ
イド6gを導入し1時間攪拌後0℃まで温度を上昇さ
せ、氷冷下16時間反応させた。反応後、容器を室温に
戻しエバポレーターで未反応原料を留去する事によって
液状重合体10gを得た。得られた重合体のIR測定に
おいて、プロピレンオキシドのメチル基由来のC−H伸
縮振動に基づく吸収が3000cm-1、ヘキサフルオロ
プロピレンオキシドのトリフルオロメチル基由来のC−
F伸縮振動に基づく吸収が1400〜1000cm-1、
重合末端基の酸フルオライド由来のC=O伸縮振動に基
づく吸収が1870cm-1に観察され、原料エポキシ基
に由来する吸収は消失していた。
フルオロプロピレンオキシド17g、プロピレンオキサ
イド6gを導入し1時間攪拌後0℃まで温度を上昇さ
せ、氷冷下16時間反応させた。反応後、容器を室温に
戻しエバポレーターで未反応原料を留去する事によって
液状重合体10gを得た。得られた重合体のIR測定に
おいて、プロピレンオキシドのメチル基由来のC−H伸
縮振動に基づく吸収が3000cm-1、ヘキサフルオロ
プロピレンオキシドのトリフルオロメチル基由来のC−
F伸縮振動に基づく吸収が1400〜1000cm-1、
重合末端基の酸フルオライド由来のC=O伸縮振動に基
づく吸収が1870cm-1に観察され、原料エポキシ基
に由来する吸収は消失していた。
【0069】さらに、実施例1と同様な方法により、上
記の液状重合体と2−ヒドロキシエチルメタクリレート
とを反応させ、含フッ素アルキルポリエーテル系モノマ
ー7.5gを得た。
記の液状重合体と2−ヒドロキシエチルメタクリレート
とを反応させ、含フッ素アルキルポリエーテル系モノマ
ー7.5gを得た。
【0070】次に生成物の13C核磁気共鳴スペクトルを
測定したところ実施例1と同様な吸収ピークが観察され
た。更にまた生成物の元素分析の結果を以下に示す。
測定したところ実施例1と同様な吸収ピークが観察され
た。更にまた生成物の元素分析の結果を以下に示す。
【0071】
【表2】
【0072】更にまたGPCの結果、分子量(Mw)
は、930であり分子量分布(Mw/Mn)は1.29
であった。
は、930であり分子量分布(Mw/Mn)は1.29
であった。
【0073】以上の結果より、含フッ素アルキルポリエ
ーテル系モノマー中には、ヘキサフルオロプロピレンオ
キシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で導入され
ている事が判った。又、上記重合体に対して(メタ)ア
クリル基は1:1で導入されている事も判った。
ーテル系モノマー中には、ヘキサフルオロプロピレンオ
キシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で導入され
ている事が判った。又、上記重合体に対して(メタ)ア
クリル基は1:1で導入されている事も判った。
【0074】実施例3 実施例1のプロピレンオキシドの代わりにエチレンオキ
シドを用いた以外は同様な方法で共重合体を合成し、引
き続いて含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーを合
成した。
シドを用いた以外は同様な方法で共重合体を合成し、引
き続いて含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーを合
成した。
【0075】生成物のIRおよび13C核磁気共鳴スペク
トルは、実施例1とほぼ同じであった。元素分析の結果
は、C;29.0%,H;1.8%,F;53.6%で
あり、重合体にはヘキサフルオロプロピレンオキシドと
エチレンオキシドがほぼ1:1で導入されていた。該モ
ノマーの分子量はGPC測定により数平均分子量700
0、分子量分布(Mw/Mn)1.35であった。又、
上記重合体に対して、(メタ)アクリル基は1:1で導
入されている事も判った。
トルは、実施例1とほぼ同じであった。元素分析の結果
は、C;29.0%,H;1.8%,F;53.6%で
あり、重合体にはヘキサフルオロプロピレンオキシドと
エチレンオキシドがほぼ1:1で導入されていた。該モ
ノマーの分子量はGPC測定により数平均分子量700
0、分子量分布(Mw/Mn)1.35であった。又、
上記重合体に対して、(メタ)アクリル基は1:1で導
入されている事も判った。
【0076】実施例4〜6 テトラフェニルポルフィリンの代わりに表1に示したポ
ルフィリン化合物、ジエチルアルミニウムクロリドの代
わりに表1に示した有機金属化合物を用いた以外は実施
例1と同様な方法で、ヘキサフルオロプロピレンオキシ
ドとプロピレンオキシドの共重合体を合成後、分離精製
した。その結果、いずれの場合も実施例1と同様なIR
スペクトルが観察され、原料に由来する吸収は消失して
いた。
ルフィリン化合物、ジエチルアルミニウムクロリドの代
わりに表1に示した有機金属化合物を用いた以外は実施
例1と同様な方法で、ヘキサフルオロプロピレンオキシ
ドとプロピレンオキシドの共重合体を合成後、分離精製
した。その結果、いずれの場合も実施例1と同様なIR
スペクトルが観察され、原料に由来する吸収は消失して
いた。
【0077】次に上記共重合体各々10gに対し、水酸
基含有(メタ)アクリレート化合物として2−ヒドロキ
シエチルメタクリレートの代わりに表3に示した化合物
を用いた以外は実施例1と同様な方法で反応を行なっ
た。
基含有(メタ)アクリレート化合物として2−ヒドロキ
シエチルメタクリレートの代わりに表3に示した化合物
を用いた以外は実施例1と同様な方法で反応を行なっ
た。
【0078】生成物のIRスペクトルを調べたところい
ずれの場合も、実施例1と同様なスペクトルが観察され
た。又、13C核磁気共鳴スペクトルも実施例1とほぼ同
様なスペクトルが観察されたが、23.6〜32.3p
pm付近に水酸基含有(メタ)アクリレートの長鎖アル
キレン基に基づく吸収が新たに現れた。次に、元素分析
の結果およびGPCの結果を表3に示す。
ずれの場合も、実施例1と同様なスペクトルが観察され
た。又、13C核磁気共鳴スペクトルも実施例1とほぼ同
様なスペクトルが観察されたが、23.6〜32.3p
pm付近に水酸基含有(メタ)アクリレートの長鎖アル
キレン基に基づく吸収が新たに現れた。次に、元素分析
の結果およびGPCの結果を表3に示す。
【0079】以上の結果より、ヘキサフルオロプロピレ
ンオキシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で重合
していると考えられる。又、上記重合体に対して(メ
タ)アクリル基は1:1で導入されている事も判った。
ンオキシドとプロピレンオキシドは、ほぼ1:1で重合
していると考えられる。又、上記重合体に対して(メ
タ)アクリル基は1:1で導入されている事も判った。
【0080】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 C08F 290/06 MRS
Claims (2)
- 【請求項1】下記式一般式(1)および(2) 【化1】 (但し、R1はフッ素又はパーフルオロアルキル基を示
し、R2は水素、アルキル基又はパーフルオロアルキル
基を示す。)で示される繰返し単位を含み、分子末端に
下記一般式(3) 【化2】 (但し、R3およびR4はそれぞれ水素又はアルキル基を
示し、 R5はフッ素又はパーフルオロアルキル基を示
し、lは1〜10の整数である。)を有し、数平均分子
量が500〜100万である含フッ素アルキルポリエー
テル系モノマー。 - 【請求項2】下記式一般式(4)で示されるパーフルオ
ロアルキレンオキシド 【化3】 (但し、R1はフッ素又はパーフルオロアルキル基を示
す。)と下記一般式(5)で示されるアルキレンオキシ
ド 【化4】 (但し、R2は水素、アルキル基又はパーフルオロアル
キル基を示す。)を共重合させた後、下記一般式(6)
で示される水酸基含有(メタ)アクリレート 【化5】 (但し、R3およびR4はそれぞれ水素又はアルキル基を
示し、lは1〜10の整数である。)とを反応させる事
を特徴とする請求項1記載の含フッ素アルキルポリエー
テル系モノマーの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31531693A JPH07165832A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーおよびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31531693A JPH07165832A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーおよびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07165832A true JPH07165832A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=18063940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31531693A Pending JPH07165832A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 含フッ素アルキルポリエーテル系モノマーおよびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07165832A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034207A (en) * | 1998-04-01 | 2000-03-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymers of hexafluoropropene oxide and process of making |
| US6127517A (en) * | 1998-04-01 | 2000-10-03 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymerization of hexafluoropropene oxide |
| US8039677B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-10-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoroalkylalkoxylates |
| US8053606B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-11-08 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Alkoxylation of fluorinated alcohols |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31531693A patent/JPH07165832A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034207A (en) * | 1998-04-01 | 2000-03-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymers of hexafluoropropene oxide and process of making |
| US6127517A (en) * | 1998-04-01 | 2000-10-03 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymerization of hexafluoropropene oxide |
| US8039677B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-10-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoroalkylalkoxylates |
| US8053606B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-11-08 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Alkoxylation of fluorinated alcohols |
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